JP2000215852A

JP2000215852A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2000215852A
Application number: JP11053082A
Authority: JP
Inventors: Shuji Takubo; 修二田窪
Original assignee: Harison Denki Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2000-08-04
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: JP4129551B2

Abstract

(57)【要約】［課題］ガラスバルブ内に両外部電極の内側に亘たり
半導体特製を備えた物質層を設けることにより、始動電
圧を低下せしめ放電遅れを解消せしめることにより、放
電特性の向上を図る。［解決手段］管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿
って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管
軸方向に沿った開口部（アパーチャ）を有してガラスバ
ルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内
にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプ
において、前記ガラスバルブ１の内面のうち管軸方向の
何れか一端若しくは両端の蛍光体被膜２非形成部で、且
つ前記外部電極４、５間に挟まれた位置であって、前記
開口部（アパーチャ）３の開口端縁を管軸方向に延長し
た線の範囲に於いて、半導体特性を備えた物質層７を周
方向に沿って帯状に形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ、複
写機、ファクシミリ等のＯＡ機器に使用される原稿読取
用光源や、液晶ディスプレイパネルのバックライト等の
用途に使用される外部電極を有するアパーチャ形の蛍光
ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、外部電極を有する蛍光ランプは、
例えば特開平４−８７２４９号公報、特開平３−２２５
７４５号公報、特開平６−１８８０８７号公報、特開平
９−９２２２６号公報、特開平９−９２２２７号公報等
に開示されているように、ガラスバルブの内部に電極を
設けないで、両端を封止した細長い管状ガラスバルブの
外面にバルブ軸に沿って一対の帯状の外部電極を形成
し、ガラスバルブの内面にはバルブ軸に沿って光投射窓
である開口部を残して蛍光体被膜を形成し、内部にはキ
セノンガスを主成分とする希ガスを２００Ｔｏｒｒ以下
の封入圧で封入されてなるアパーチャ形の蛍光ランプが
提案されている。このアパーチャ形の蛍光ランプは、前
記外部電極間に高周波電力を供給してガラスバルブ内に
高周波放電を発生させ、ガラスバルブ内に封入されてい
るキセノンガス等の希ガスを電離、励起させて蛍光体を
発光させる。発光した蛍光体被膜の可視光と、この可視
光が反射膜を兼用する帯状の外部電極により反射した光
とが、ガラスバルブの透明な光投射窓である開口部（ア
パーチャ）から外部に放射される。

【０００３】又、上記公報中特開平９−９２２２７号公
報開示の発明は、発光特性の向上のために外部電極を透
光性を有する部材により形成し、この外部電極及び光投
射窓である開口部（アパーチャ）の両者から可視光を外
部に放射させるように構成している。

【０００４】これらのようなアパーチャ形の蛍光ランプ
は、光束の立ち上がり特性に優れ、光投射窓である開口
部（アパーチャ）が管（バルブ）軸方向に沿って形成さ
れているためバルブ端部まで照度分布が均一化し、外部
電極を大きくすることにより放電電流を大きくし、光出
力を増加させることができる。

【０００５】しかし、前記従来の外部電極を有する蛍光
ランプは高い光出力を得ることができ、日中の明るい場
所での使用には不都合はないが、夜間等の暗黒状態下で
の使用においては始動開始に時間を要するという不具合
があった。

【０００６】前記不具合を解消するために、放電空間内
に導電性物質を設け、外部電極に外部より電力を供給す
ると放電空間が短絡されて外部電極間に部分的に高電界
が発生し、放電が起こり紫外線を発生させるようにした
ものが提案されている。その具体例として、例えば特開
平８−３２９９０３号公報において、外部電極を有する
アパーチャ形蛍光ランプの内部に導電性物質を点状に設
け、始動特性の向上を図った蛍光ランプがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
８−３２９９０３号公報開示の発明は、暗黒状態下での
始動特性が改善されるという長所がある反面、ガラスバ
ルブ内に導電性物質を設けているので消費電力量が増加
し、省エネルギー化に反し、不経済であるという問題点
があった。

【０００８】そこで、本発明は上記従来例の欠点を除去
するために、ガラスバルブ内に両外部電極の内側に亘た
り半導体特性を備えた物質を設けることにより、始動電
圧を低下せしめ放電遅れを解消せしめることにより、放
電特性の向上を図った蛍光ランプを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、管状ガラスバ
ルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成さ
れ、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部（アパ
ーチャ）を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形
成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガ
スが封入された蛍光ランプにおいて、前記ガラスバルブ
の内面のうち管軸方向の何れか一端若しくは両端の蛍光
体被膜非形成部で、且つ前記外部電極間に挟まれた位置
であって、前記開口部（アパーチャ）の開口端縁を管軸
方向に延長した線の範囲に於いて、半導体特性を備えた
物質層を周方向に沿って帯状に形成したことを特徴とす
る。

【００１０】本発明のうち請求項２記載の発明は、管状
ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極
が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口
部（アパーチャ）を有してガラスバルブの内面に蛍光体
被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを
含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、前記外部
電極間に挟まれた位置で、前記開口部（アパーチャ）の
開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若し
くは両端の内面に半導体特性を備えた物質層を周方向に
沿って帯状に形成したことを特徴とする。

【００１１】本発明のうち請求項３記載の発明は、管状
ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極
が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口
部（アパーチャ）を有してガラスバルブの内面に蛍光体
被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを
含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、前記外部
電極間に挟まれた位置で、前記開口部（アパーチャ）の
開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若し
くは両端の内面及びガラスバルブの内面に亘って半導体
特性を備えた物質層を周方向に沿って帯状に形成したこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明のうち請求項４記載の発明は、上記
半導体特性を備えた物質層には、上記ガラスバルブの軸
方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする。

【００１３】本発明のうち請求項５記載の発明は、上記
スリットにより分断される半導体特性を備えた物質層
を、該半導体特性を備えた物質層の横幅よりも幅狭に形
成された半導体特性を備えた物質層で連設したことを特
徴とする。

【００１４】本発明のうち請求項６記載の発明は、上記
スリットが、上記開口部（アパーチャ）と対向する電極
非形成部の内側に設けていることを特徴とする。

【００１５】本発明のうち請求項７記載の発明は、上記
スリットが、１対の外部電極のうち、何れか一方の電極
の内側に設けていることを特徴とする。

【００１６】本発明のうち請求項８記載の発明は、上記
スリットが、スリット幅の最短部がガラスバルブの周方
向に沿う曲線距離で２ｍｍ以下であることを特徴とす
る。

【００１７】本発明のうち請求項９記載の発明は、上記
半導体特性を備えた物質が、酸化亜鉛であることを特徴
とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図を参照にして本発明の実
施の形態について説明する。

【００１９】図１は蛍光ランプの一部切欠正面図、図２
は図１のＡ−Ａ線断面図である。符号１は、直管状の透
明なガラスバルブで、両端は気密に閉塞されている。２
はガラスバルブ１の内面に形成されている蛍光体被膜
で、管軸に沿って蛍光体被膜のない光投射用の開口部
（アパーチャ）３が設けられている。また、このガラス
バルブ１の内部にはキセノン（Ｘｅ）ガスを主成分とす
る希ガスが１３．３ＫＰａの封入圧で封入されている。

【００２０】ガラスバルブ１の外面には１対の帯状電極
４、５が、ガラスバルブ１の管軸に沿って平行に形成さ
れている。電極４、５は、導電性、光高反射特性を有す
る例えばアルミニウム（Ａｌ）等よりなり、詳しくはガ
ラスバルブ１の略全長に亘る長さのアルミニウムテープ
を貼着等の手段によりガラスバルブ１の外面に取り付け
て反射膜を兼用している。この帯状電極４、５は、アル
ミニウムテープの他にも銅テープに反射性のメッキ処理
をしたものを貼着手段により取り付けたものや、銀ペー
スト等の導電性、光高反射特性を有する物質を帯状に塗
布したものであってもよい。また、電極４、５は図２に
明示するように、ガラスバルブ１の上面側と下面側に離
間して設けられており、かつ電極４、５の対向する２対
のエッジのうち１対のエッジが開口部（アパーチャ）３
の開口縁に一致して沿うように形成されている。電極
４、５には、点灯装置（図示せず）と電気的に接続する
ためのリード線（図示せず）が夫々接続されている。こ
れら電極４、５を含むガラスバルブ１の全外周面には、
シリコンレジン等からなる透明な電気絶縁層６を形成
し、湿気の付着し易いガラスバルブ１の絶縁低下を防止
し、両外部電極４、５間の短絡事故を防いでいる。

【００２１】ガラスバルブ１の一端方内面のうち蛍光体
被膜２を形成していない部分であって、ガラスバルブ１
の端部（封止部）内側面から２０ｍｍ以内の範囲に、半
導体特性を備えた物質層７を電極４、５を繋ぐようにガ
ラスバルブ１の周方向に沿って帯状に設けている。この
半導体特性を備えた物質層７は、酸化亜鉛、若しくは酸
化亜鉛と結合剤との混合物質よりなり、これらの物質の
いずれかを適宜使用する。ガラスバルブ１の電極４の内
側位置と、電極５の内側位置では、半導体特性を備えた
物質層７の占有面積は異なる。本実施の形態において
は、電極４の内側位置に於ける占有面積は、電極５の内
側位置に於ける占有面積よりも狭く形成されている。つ
まり半導体特性を備えた物質層７は電極５の内側に於い
て帯状に形成されており、且つ開口部（アパーチャ）３
の反対側に延設されて電極４の内側に於いて電極４に僅
かばかり対応するように形成されている。半導体特性を
備えた物質層７は、ガラスバルブ１の内面に直接溶着す
るか、塗着するか、接着剤等により接着する等の手段に
より、ガラスバルブ１の一端内面に取り付けている。

【００２２】この構成の蛍光ランプは、外部電極４、５
を介し、高周波点灯回路装置（図示せず）に接続して点
灯される。高周波電力を外部電極４、５に印加すると、
ガラスバルブ１内で高周波電界による放電が発生し、こ
の放電によりキセノンガスが電離及び励起されて紫外線
を放射し、この紫外線が蛍光体被膜２により可視光に変
換される。この可視光は直接に開口部（アパーチャ）３
のガラスバルブ１の透明部分を通過して外部に放射さ
れ、かつ可視光がガラスバルブ１内に於いて光反射特性
を有する電極４、５の内面により反射した光も開口部
（アパーチャ）３を通過して外部に放射される。このア
パーチャ形の蛍光ランプからの光放射は、ガラスバルブ
１に蛍光体被膜２の形成されていない光投射用の開口部
（アパーチャ）３が形成されているため、光の大部分は
透明な開口部（アパーチャ）３より放射される。尚、開
口部（アパーチャ）３以外の部分、例えば開口部（アパ
ーチャ）３の対向位置で、かつ電極４、５が形成されて
いない部分からも微量ではあるが光の放射がある。

【００２３】図３及び図４は本発明に係わる他の蛍光ラ
ンプの実施の形態を示す図である。図中、図１及び図２
と同一作用をなす部分は同一符号を付してその説明は省
略する。図３及び図４に示される蛍光ランプは、ガラス
バルブ１の一端方内面のうち蛍光体被膜２を形成してい
ない部分であって、ガラスバルブ１の端部（封止部）内
側面から２０ｍｍ以内の範囲に半導体特性を備えた物質
層７を、ガラスバルブ１の周方向に沿って開口部（アパ
ーチャ）３の開口端縁間に亘たり、且つスリット８を設
けて帯状に形成している。このスリット８は、開口部
（アパーチャ）３と対向する電極４、５の非形成部に於
いて、周方向に沿う最短部の曲線距離が０．５ｍｍとな
るように形成されている。半導体特性を備えた物質層７
は、前述の図１及び図２に示される実施の形態と同様に
酸化亜鉛、若しくは酸化亜鉛と結合剤との混合物質であ
って、いずれかを適宜使用する。他の構成は前述の図１
及び図２に示される実施の形態と同様である。

【００２４】図５及び図６は本発明に係わる他の蛍光ラ
ンプの実施の形態を示す図である。図５及び図６に示さ
れる蛍光ランプで上記図３及び図４の蛍光ランプと異な
る点は、帯状に形成された半導体特性を備えた物質層７
のスリット８が、ガラスバルブ１の電極４の内側に位置
するように設けられている点である。スリット８は、周
方向に沿う最短部の曲線距離が０．５ｍｍとなるように
形成されている。スリット８により分けられた半導体特
性を備えた物質層７のうち電極４、５を繋ぐように設け
られた半導体特性を備えた物質層７は電極４の内部側位
置に於ける占有面積よりも電極５の内部側位置に於ける
占有面積のほうが広い。尚、スリット８は、ガラスバル
ブ１の電極５の内側に設けてもよい。

【００２５】図７及び図８は本発明に係わる他の蛍光ラ
ンプの実施の形態を示す図である。ガラスバルブ１の内
面に形成されている蛍光体被膜２の一端内周面には、半
導体特性を備えた物質層７がガラスバルブ１の一端内側
壁面より２０ｍｍ以内の範囲に電極５と電極４の一部分
の内側位置に亘たりガラスバルブ１の周方向に沿って帯
状に設けられている。そのため、電極４の内側位置に於
ける半導体特性を備えた物質層７の占有面積は、電極５
の内側位置に於ける占有面積よりも狭い。半導体特性を
備えた物質層７は、酸化亜鉛若しくは酸化亜鉛と結合剤
との混合物質よりなり、これらの物質の何れかを適宜使
用する。

【００２６】図９は本発明に係わる他の蛍光ランプの実
施の形態を示す図である。ガラスバルブ１の内面に形成
されている蛍光体被膜２の一端内周面とこの一端と隣り
合うガラスバルブ１の内周面とに亘たり、半導体特性を
備えた物質層７が、ガラスバルブ１の一端内側壁面（封
止部内側壁面）より２０ｍｍ以内の範囲に電極５と電極
４の一部分の内側位置にガラスバルブ１の周方向に沿っ
て帯状に設けられている。他の構成は、前述の図７及び
図８に示される実施の形態と同様である。

【００２７】図１０及び図１１は本発明に係わる他の蛍
光ランプの実施の形態を示す図である。ガラスバルブ１
の一端（封止部）内側壁面より２０ｍｍ以内の範囲であ
って、蛍光体被膜２の内周面には周方向に沿ってスリッ
ト８を設けた帯状の半導体特性を備えた物質層７を開口
部（アパーチャ）３の開口端縁間に亘たり形成してい
る。スリット８は開口部（アパーチャ）３の反対側に対
向する電極非形成部内側位置に於いて、ガラスバルブ１
の曲面形状に沿って最短部の曲線距離が０．５ｍｍとな
るように形成されている。他の構成は前述の図７及び図
８に示される実施の形態と同様である。

【００２８】図１２及び図１３は本発明に係わる他の蛍
光ランプの実施の形態を示す図である。図１２及び図１
３に示される蛍光ランプにおいては、スリット８が電極
４の内側位置に形成されている。そのため、電極４の内
側位置における半導体特性を備えた物質層７の占有面積
は、電極５の内側位置における半導体特性を備えた物質
層７の占有面積よりも狭い。スリット８は電極５の内側
位置に設け、スリット８により分けられた半導体特性を
備えた物質層７のうち電極４、５を繋ぐように設けられ
た半導体特性を備えた物質層７は電極４の内部側位置に
於ける占有面積よりも電極５の内側位置に於ける占有面
積の方を狭くしてもよい。他の構成は前述の図１０及び
図１１に示される実施の形態と同様である。

【００２９】図１４は本発明に係わる他の蛍光ランプの
実施の形態を示す図である。図１４に示される蛍光ラン
プにおいては、スリット８により分けられた半導体特性
を備えた物質層７、７をこの半導体特性を備えた物質層
７、７の横幅よりも幅狭に形成された半導体特性を備え
た物質層９で連続的に形成されている。

【００３０】前述の図７及び図８、図１０乃至図１４に
示される蛍光ランプは、半導体特性を備えた物質層７の
全部が蛍光体被膜２の内面に重ねて形成されている場合
を例に説明したが、本発明はこれに限定せず、半導体特
性を備えた物質層７がガラスバルブ１の一端内側壁面よ
り２０ｍｍ以内の範囲であれば、図９に示すように蛍光
体被膜２及びガラスバルブ１の双方の内面に亘たって形
成されているものも包含する。又、半導体特性を備えた
物質層７は、ガラスバルブ１の一端内面に形成する場合
に限定せず、ガラスバルブ１の両端内面に形成するもの
も含まれる。

【００３１】又、電極４、５は帯状のものに限定せず、
図１５乃至図１７に示すような側縁部異形タイプ、波形
タイプ及び透光性タイプ等如何なる形状のものであって
もよい。

【００３３】上記実施の形態に係る蛍光ランプの点灯ま
でに要する時間を測定した。本発明の全ての蛍光ランプ
の点灯までに要する時間は、昼光下で０．００５秒以下
であり、暗黒中でも０．００５秒以下であった。これに
対し、帯状電極、ガラスバルブ及び蛍光体被膜よりなる
従来の外部電極形蛍光ランプの点灯までに要する時間
は、昼光下で０．０１秒以下、暗黒中で１０秒以下であ
った。この測定結果より本発明の蛍光ランプは、始動開
始に要する時間が短縮するということが判明した。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、酸化亜鉛よりなる半導体特性
を備えた物質層をガラスバルブの一方の端部若しくは両
端の内面に設けることにより、始動電圧が低下し、暗黒
中においても遅滞なく放電が開始し、始動特性の向上を
図ることが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部
切欠正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部
切欠正面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部
切欠正面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部
切欠正面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部
切欠正面図である。

【図１０】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一
部切欠正面図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一
部切欠正面図である。

【図１３】図１２のＦ−Ｆ線断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一
部切欠正面図である。

【図１５】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明
図である。

【図１６】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明
図である。

【図１７】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ガラスバルブ２蛍光体被膜３開口部（アパーチャ）４、５電極７、９半導体特性を備えた物質層８スリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿
って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管
軸方向に沿った開口部（アパーチャ）を有してガラスバ
ルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内
にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプ
において、前記ガラスバルブの内面のうち管軸方向の何
れか一端若しくは両端の蛍光体被膜非形成部で、且つ前
記外部電極間に挟まれた位置であって、前記開口部（ア
パーチャ）の開口端縁を管軸方向に延長した線の範囲に
於いて、半導体特性を備えた物質層を周方向に沿って帯
状に形成したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿
って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管
軸方向に沿った開口部（アパーチャ）を有してガラスバ
ルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内
にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプ
において、前記外部電極間に挟まれた位置で、前記開口
部（アパーチャ）の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍
光体被膜の一端若しくは両端の内面に半導体特性を備え
た物質層を周方向に沿って帯状に形成したことを特徴と
する蛍光ランプ。
【請求項３】管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿
って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管
軸方向に沿った開口部（アパーチャ）を有してガラスバ
ルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内
にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプ
において、前記外部電極間に挟まれた位置で、前記開口
部（アパーチャ）の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍
光体被膜の一端若しくは両端の内面及びガラスバルブの
内面に亘って半導体特性を備えた物質層を周方向に沿っ
て帯状に形成したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】上記半導体特性を備えた物質層には、上
記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の蛍光ランプ。
【請求項５】上記スリットにより分断される半導体特
性を備えた物質層を、該半導体特性を備えた物質層の横
幅よりも幅狭に形成された半導体特性を備えた物質層で
連設したことを特徴とする請求項４記載の蛍光ランプ。
【請求項６】上記スリットは、上記開口部（アパーチ
ャ）と対向する電極非形成部の内側に設けていることを
特徴とする請求項４又は５記載の蛍光ランプ。
【請求項７】上記スリットは、１対の外部電極のう
ち、何れか一方の電極の内側に設けていることを特徴と
する請求項４又は５記載の蛍光ランプ。
【請求項８】上記スリットは、スリット幅の最短部が
ガラスバルブの周方向に沿う曲線距離で２ｍｍ以下であ
ることを特徴とする請求項４、５、６又は７記載の蛍光
ランプ。
【請求項９】上記半導体特性を備えた物質は、酸化亜
鉛であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７又は８記載の蛍光ランプ。