JP2003272563A - キセノン放電蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のキセノン放電蛍光ランプの構成では、
外径側に対峙して外部電極が設けられるものであるの
で、電極同士が接近し耐圧が低くなり一層の小径化が困
難である問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、ガラス管バルブ２に設け
られる電極を、一方がガラス管バルブ２の一方の端部２
ｂから放電空間２ａ内に露出して設けられる内部電極４
であり、他方がガラス管バルブ２の他方の端部２ｃに設
けられ内部電極４とは誘電体５ｃ層を介して放電空間２
ａ内で対峙する外部電極５であるキセノン放電蛍光ラン
プ１としたことで、充分な電極間距離がガラス管バルブ
２の外径に影響を受けることなく得られるものとして、
絶縁破壊の発生の懸念なく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】本発明は液晶表示器を背面か
ら照明するバックライト装置に光源として採用される蛍
光ランプに関するものであり、詳細には、環境保全など
の目的で水銀を不使用とし、キセノンを主成分とする放
電ガス中の放電により蛍光体を励起するものとしたキセ
ノン放電蛍光ランプに係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のキセノン放電蛍光ランプ
９０の構成の例を示すものが図５であり、例えば外径が
３ｍｍ程度のガラス管の内面に蛍光体９１を塗布し、内
部にキセノンを主成分とする放電ガスを封入する状態で
両端を密閉して内部に放電空間９２ａが構成されたガラ
ス管バルブ９２を形成する。

【０００３】そして、前記ガラス管バルブ９２の外径
に、軸方向に沿う線状とし、お互いが直径を挟んで対峙
する一対の外部電極９３を例えば導電性塗料の印刷など
により設け、この外部電極９３間に高周波電力を印加す
ることで前記放電空間９２ａに放電を生じさせ蛍光体９
１を励起し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、上記し
た従来のキセノン放電蛍光ランプ９０は、ガラス管バル
ブ９２の外径に対峙して、ほぼガラス管バルブ９２の長
さの全長におよび外部電極９３が設けられるものである
ので、一対の外部電極９３間に相当の容量を生じるもの
となり、印加する高周波電力に対して電流モレを生じて
無効電力となり、駆動に必要以上の大電力が必要とな
り、携帯用コンピュータ、ＰＡＤなど電池を電源とする
携帯用機器においては使用可能時間を短くする問題点を
生じている。

【０００５】また、上記携帯用機器においては、小型化
の目的からキセノン放電蛍光ランプ９０のガラス管バル
ブ９２の細径化の要望が強いものであるが、例えば外径
を１ｍｍ程度とすると、この種のキセノン放電蛍光ラン
プ９０においては１０００Ｖ程度の電圧印加が行われる
ものであるので、絶縁耐力を超えるものとなり、絶縁破
壊を生じて短絡事故を生じやすくなる問題点も生じてい
る。

【０００６】

【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、ガラス管バル
ブ内に封止されたキセノンを主成分とするガスに一対の
電極により放電させ蛍光体を励起して点灯して成るキセ
ノン放電蛍光ランプにおいて、前記ガラス管バルブは外
径が３ｍｍ以下であり、前記一対の電極は、一方が前記
ガラス管バルブの一方の端部から放電空間内に露出して
設けられる内部電極であり、他方が前記ガラス管バルブ
の他方の端部に設けられ前記内部電極とは誘電体層を介
して前記放電空間内で対峙する外部電極であることを特
徴とするキセノン放電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。

【０００７】

【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に符号１で示すもの
は本発明に係るキセノン放電蛍光ランプであり、このキ
セノン放電蛍光ランプ１のガラス管バルブ２も３ｍｍ以
下のガラス管の内面に蛍光体３を塗布し、そして、キセ
ノンを主成分とする放電ガスが封入された状態で両端が
封止されて放電空間２ａが形成されているものである点
は従来例のものと同様である。

【０００８】ここで、本発明では、点灯を行わせるため
の電極を従来例のものの如くにガラス管バルブ２の外径
に設けるものではなく、ガラス管バルブ２の両端部に一
対として設けるものとしており、更に、一方の端部２ｂ
に設けるものを内部電極４、他方の端部２ｃに設けるも
のを外部電極５としている。

【０００９】先ず、前記内部電極４について説明を行え
ば、この内部電極４は前記ガラス管バルブ２の放電空間
２ａ内に突出し、且つ、露出している。即ち、放電空間
２ａ内に封止されている放電ガスに接触する状態とされ
ている。また、前記内部電極４の設置にあたっては、一
方の端部２ｂを封止するためのボタンステム４ａに金属
導体４ｂを貫通して設けておけば良いものである。

【００１０】ついで、前記外部電極５について説明を行
えば、この実施形態においては、前記外部電極５も他方
の端部２ｃを封止するためのボタンステム５ａに金属導
体５ｂが取付けられるものとして形成されているが、前
記内部電極４と異なり前記放電空間２ａ側となる部分は
誘電体、具体的にはガラスにより覆われているものとさ
れ、これにより、放電空間２ａ内に封止されている放電
ガスとは接触しないものとされている。

【００１１】図２は、前記外部電極５の部分をガラス管
バルブ２に取付ける前の状態で示すものであり、金属導
体５ｂの先端寄りにボタンステム５ａを粉末ガラスを金
型などで成形し焼成により形成するときに、同時に先端
部を覆うように電極被覆部５ｃを形成すれば良いもので
ある。あるいは、金属導体５ｂをボタンステム５ａを貫
通し露出する状態として形成し、その後にゾル・ゲル法
などにより電極被覆部５ｃを形成しても良い。そして、
ガラス管バルブ２に取付ける際にはボタンステム５ａの
部分で溶着すれば、金属導体５ｂはガラス管バルブ２の
内面部分では全て誘電体（ガラス）で覆われ放電ガスに
は触れないものとなる。

【００１２】ここで、発明者による試作、検討の結果で
は、前記内部電極４と対峙する面となる金属導体５ｂの
先端面における電極被覆部５ｃの肉厚ｔは、１０μｍ以
上が必要であり、１０μｍ以下とすると放電時に係る電
圧に電極被覆部５ｃが耐えられず破損を生じる。また、
１．５ｍｍ以上とすると容量リアクタンスが大きく成り
すぎ、ランプ不点灯などの状態を生じる。よって、本発
明では上記肉厚ｔを１０μｍ〜１．５ｍｍの範囲と規定
している。

【００１３】図３は、本発明に係るキセノン放電蛍光ラ
ンプ１の別の実施形態であり、前の実施形態では、前記
外部電極５における金属導体５ｂはボタンステム５ａを
貫通する形状とされていたが、先端部をボタンステム５
ａと同一部材で形成された電極被覆部５ｃで覆うのであ
れば、最初から先端部がボタンステム５ａ内に埋設され
る形状としても良く、この場合、金属導体５ｂのボタン
ステム５ａからの抜脱を生じないようにするためには外
径拡大部５ｄを設ければよい。

【００１４】図４は、本発明に係るキセノン放電蛍光ラ
ンプ１の更に別の実施形態であり、前の何れの実施形態
においてもボタンステム５ａの加工時に金属導体５ｂを
貫通、もしくは、埋設して取付けるものであったが、要
は所定の位置に導電体が存在すれば外部電極の機能を果
たすものであるので、この実施形態では単に他方の端部
２ｃはボタンステム５ａのみで封止される。あるいは、
ガラス管バルブ２の熱封止により封止されている。

【００１５】そして、封止が行われた後に前記ボタンス
テム５ａの外側に導電塗料の塗布あるいは金属板など導
電部材の貼着、溶着などで外部電極６が内部電極４と対
峙する位置に取付けられる。尚、この場合においても前
記外部電極６の放電空間２ａ側を覆う誘電体、即ち、ガ
ラス部材の肉厚ｔは１０μｍ〜１．５ｍｍの範囲とする
ことが必要であり、よって、強度の面などからボタンス
テム５ａの一部に薄肉となる部分を外側からザグリ状に
形成しておくものとし、その部分に外部電極６を設置す
るなどが好ましい。

【００１６】尚、上記実施形態では、端部２ｂ、２ｃの
封止にボタンステム５ａを使用する例で説明したが、本
発明はこれを限定するものではなく、前記ボタンステム
５ａを用いることなく、ガラス管バルブ２の端部２ｂも
しくは端部２ｃを直接に溶融して封止を行うなど、この
種のキセノン放電蛍光ランプ１の生産工程において用い
られている何れの手法を採用することも自在である。

【００１７】ついで、上記の構成とした本発明のキセノ
ン放電蛍光ランプ１の作用、効果について説明する。先
ず、本発明においてはガラス管バルブ２の長手方向の一
方の端部に内部電極４を取付け、他方の端部に外部電極
５を取付ける構成としたことで、２つの電極４、５
（６）間の距離をガラス管バルブ２の外径に左右されな
いものとし、ガラス管バルブ２の外径が、例えば１ｍｍ
など極細径なキセノン放電蛍光ランプ１の実現を絶縁破
壊の発生などの危険性を高めることなく可能とする。

【００１８】また、キセノン放電蛍光ランプ１の光を取
り出す部分であるガラス管バルブ２の外径側に電極４、
５（６）を設けないものとしたことで、キセノン放電蛍
光ランプ１の発光面積を電極により遮蔽することがな
く、即ち、発光した蛍光体３からの光を全て取りだせる
ものとして、より明るいキセノン放電蛍光ランプ１の実
現を可能とする。更には、本発明の構成により電極間の
容量が格段に減少するものとなるので、高周波である点
灯電力中における無効電力の割合を減じ、消費電力も低
減する。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、ガ
ラス管バルブ内に封止されたキセノンを主成分とするガ
スに一対の電極により放電させ蛍光体を励起して点灯し
て成るキセノン放電蛍光ランプにおいて、前記ガラス管
バルブは外径が３ｍｍ以下であり、前記一対の電極は、
一方が前記ガラス管バルブの一方の端部から放電空間内
に露出して設けられる内部電極であり、他方が前記ガラ
ス管バルブの他方の端部に設けられ前記内部電極とは誘
電体層を介して前記放電空間内で対峙する外部電極であ
るキセノン放電蛍光ランプとしたことで、従来は外径側
に対峙して設けられていたことで２つの電極間距離がガ
ラス管バルブの外径に依存するものとなり、例えば外径
１ｍｍ程度のガラス管バルブでは駆動時の電圧により絶
縁破壊を生じて小型化に限界を生じていたものを、本発
明により絶縁破壊の発生の懸念なくし、この種のキセノ
ン放電蛍光ランプが採用される携帯機器などの一層の小
型化を可能にする極めて優れた効果を奏するものであ
る。

【００２０】また、上記の構成としたことで、キセノン
放電蛍光ランプの発光部位である外径に２つの電極を設
けなくても良いものとなり、蛍光体で行われる発光量の
ほぼ全てを取りだせるものとして光量を増加させると共
に、２つの電極が近接し電極間容量が増加して駆動電力
に無効分が増加することもなくして、この種のキセノン
放電蛍光ランプの効率の向上にも極めて優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るキセノン放電蛍光ランプの実施
形態を示す断面図である。

【図２】 同じ実施形態の要部を示す断面図である。

【図３】 同じく本発明に係るキセノン放電蛍光ランプ
の別の実施形態を示す断面図である。

【図４】 同じく本発明に係るキセノン放電蛍光ランプ
の更に別の実施形態を示す断面図である。

【図５】 従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１……キセノン放電蛍光ランプ ２……ガラス管バルブ ２ａ……放電空間 ２ｂ……一方の端部 ２ｃ……他方の端部 ３……蛍光体 ４……内部電極 ４ａ……ボタンステム ４ｂ……金属導体 ５、６……外部電極 ５ａ……ボタンステム ５ｂ……金属導体 ５ｃ……電極被覆部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管バルブ内に封止されたキセノン
   を主成分とするガスに一対の電極により放電させ蛍光体
   を励起して点灯して成るキセノン放電蛍光ランプにおい
   て、前記ガラス管バルブは外径が３ｍｍ以下であり、前
   記一対の電極は、一方が前記ガラス管バルブの一方の端
   部から放電空間内に露出して設けられる内部電極であ
   り、他方が前記ガラス管バルブの他方の端部に設けられ
   前記内部電極とは誘電体層を介して前記放電空間内で対
   峙する外部電極であることを特徴とするキセノン放電蛍
   光ランプ。
2. 【請求項２】 前記外部電極を覆う前記誘電体層は、前
   記内部電極と対峙する面における厚みが１０μｍ〜１．
   ５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のキセノン
   放電蛍光ランプ。
3. 【請求項３】 前記外部電極は前記他端側に封止するた
   めのステム内に埋設されていることを特徴とする請求項
   １または請求項２記載のキセノン放電蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 前記外部電極の先端近傍には外径拡大部
   が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３
   何れかに記載のキセノン放電蛍光ランプ。