JPH1064685A - ヒータ付冷陰極蛍光灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のヒータ付冷陰極蛍光灯においては、低
温時に水銀が過度に液化しないようにヒータで保温する
のみのものであったので、バルブ内の温度分布による水
銀蒸気の偏りを生じて起動時の輝度不足などの問題点を
生じていた。 【解決手段】 本発明により、加熱ヒータ４は、冷陰極
蛍光灯２のバルブ３の全長Ｌに渡り設けられ、且つ、冷
陰極蛍光灯２の非点灯時にはこの冷陰極蛍光灯２の中央
部３ｂを両端部３ｃよりも高温とすることのないほヾ均
一な温度分布とするように位置的な発熱量が調整されて
いるヒータ付冷陰極蛍光灯１とすることで、点灯に先立
つ加熱ヒータ４による予熱時において、適宜に温度が低
いバルブの中央部３ｂ近傍に水銀蒸気が存在するものと
して、点灯電圧の印加による放電開始直後から実用上支
障のない点灯輝度の得られるものとして課題を解決する
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、例えば自動車計器
の照明、液晶表示器のバックライト光源、ファクシミリ
の読取用光源などとして使用される冷陰極蛍光灯に関す
るものであり、詳細には寒冷時における起動特性の改善
などの目的でバルブの外径に加熱ヒータが設けられてい
る構成とされたヒータ付冷陰極蛍光灯に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のヒータ付とした蛍光ラン
プの例としては、例えば、特開平４―１７２２２１号公
報があり、この公報には、蛍光ランプのバルブの外径
に、そのバルブの直径よりも小さいピッチで電熱線を螺
旋状に巻付けた蛍光ランプが開示され、その第１図
（Ｃ）にはバルブの中心部でピッチを密として電熱線を
螺旋状に巻付けたものが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のヒータ付とした蛍光ランプにおいては、確かに
寒冷時などにおいては過度の水銀蒸気の液化を生じるこ
となく起動時間を改善するものとなるが、その反面で、
加熱ヒータが設けられたことで、下記のような問題点を
生じることが判明した。

【０００４】即ち、上記の第１図（Ｃ）のようにバルブ
の中心部でピッチを密としたときには、点灯前の予熱時
でのバルブの長さＬ方向に沿う温度分布が図４に曲線Ｐ
で示すように中心部が両端部よりも高温となる。このと
きに、バルブ内にある水銀蒸気は低温部に移動する特性
を有するので、点灯電圧を印加した直後の状態では中心
部が水銀蒸気不足の状態となり、輝度が正常点灯時の５
０％程度しか得られず起動時に充分な明るさが得られな
い問題点。

【０００５】また、上記のような状態で点灯を行わせる
と、バルブ内での低温部、即ち、両端部へ水銀蒸気が移
動した状態で放電が行われるものとなり、これにより、
放電は水銀蒸気が不足する状態で行われるものとなるの
で、蛍光ランプは加熱ヒータが設けられていない通常の
ものと比較して著しく寿命が損なわれるものと成る問題
点などを生じ、これらの点の解決が課題とされるもので
ある。

【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な手段として、冷陰極蛍
光灯のバルブの外径に起動特性を改善するための加熱ヒ
ータが設けられて成るヒータ付冷陰極蛍光灯において、
前記加熱ヒータは、前記冷陰極蛍光灯の前記バルブの全
長に渡り設けられ、且つ、前記冷陰極蛍光灯の非点灯時
にはこの冷陰極蛍光灯の中央部を両端部よりも高温とす
ることのないほヾ均一な温度分布とするように位置的な
発熱量が調整されていることを特徴とするヒータ付冷陰
極蛍光灯を提供することで、起動時の輝度を向上させる
と共に、寿命の短縮も少ないものとして課題を解決する
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
は本発明に係るヒータ付冷陰極蛍光灯であり、このヒー
タ付冷陰極蛍光灯１の冷陰極蛍光灯２のバルブ３の外径
３ａには、寒冷時における起動時間の短縮などの目的で
加熱ヒータ４が設けられるものである点は従来例のもの
と同様である。

【０００８】ここで、本発明においては、前記加熱ヒー
タ４を前記バルブ３の長さＬの全長に渡り設けるもので
あり、このときに、前記加熱ヒータ４は、非点灯状態と
した冷陰極蛍光灯２に対して、バルブ３内の長さＬ方向
に沿う温度分布を図２に加熱温度曲線Ｈで示すように中
央部３ｂが両端部３ｃよりも高温と成ることがなく、且
つ、中央部３ｂと両端部３ｃとにそれ程に温度差を生じ
ることのないほヾ均一のものとして形成されている。

【０００９】即ち、バルブ３において両端部３ｃは中央
部３ｂと比較して外気との接触面積も多く、且つ、電極
５及びリード線６などが設けられているので、外気に対
する放熱効率が高く、従って、例えば加熱ヒータ４が一
定の径の電熱線を同一ピッチとして巻いてあるものであ
る場合、言い換えれば、前記バルブ３の長さＬ方向に沿
う発熱量の分布が同一のものである場合には、前記両端
部３ｃは中央部３ｂと比較して温度が低いものと成る。

【００１０】よって、本発明では上記の加熱ヒータ４の
場合、例えばピッチを密として電熱線の巻線を行うこと
で、前記両端部３ｃの放熱作用の高さを補正するもので
あり、これにより、前記バルブ３内の温度分布を上記し
た条件に沿うほヾ均一のものとするのである。

【００１１】尚、本発明においては、前記加熱ヒータ４
は必ずしも上記したような電熱線の巻線によるものであ
る必要はなく、例えば、ＩＴＯなどの透明電極をバルブ
３の外径３ａの全面に形成しておき、その後にバルブ３
内が前記した温度分布の条件となるように不要部分をエ
ッチングなどにより除去した構成のものとしても良いも
のである。

【００１２】次いで、上記の構成とした本発明のヒータ
付冷陰極蛍光灯１の作用及び効果について説明を行う。
先ず、寒冷時において、冷陰極蛍光灯２の起動に先立つ
加熱ヒータ４による予熱が行われる場合、本発明の構成
としたことでバルブ３内の温度分布は両端部３ｃに対し
中央部３ｂが適宜に低い状態となっている。

【００１３】従って、加熱ヒータ４により蒸気の状態が
保たれる水銀は、より温度の低い中央部３ｂ近傍に移動
し存在する状態となり、この状態で点灯電圧が電極５間
に印加されれば、放電が開始された当初から水銀蒸気が
不足する状態を生じることはなく、点灯開始時から充分
の明るさが得られるものとなる。

【００１４】尚、この発明を成すための発明者による試
作、検討の結果を述べれば、本発明の構成とすること
で、ヒータ付冷陰極蛍光灯１の点灯直後の輝度は安定時
の９０％が確保され、例えば自動車用計器の照明、液晶
表示器のバックライトなどとして使用する際の実用性
に、何等の問題も生じないものであることが確認されて
いる。

【００１５】また、中央部３ｂ近傍に水銀蒸気が充分に
存在する状態で放電が開始されることは、即ち、水銀蒸
気が不足する状態での電極５間の放電が回避されるもの
となり、この不足状態により従来は生じていたヒータ付
冷陰極蛍光灯１の寿命の短命化も防止できるものとな
り、上記の試作、検討の結果でも従来例の構成のものに
比較して約３〜５倍の延命が可能であることが確認され
ている。

【００１６】以上に説明したように、冷陰極蛍光灯２を
寒冷時に使用する際には、単に加熱ヒータ４で水銀の液
化を防止するのみでは全くに不十分であり、本発明が提
示するようにバルブ３内における水銀蒸気の分布状態も
温度分布を適正化することにより制御を行わなければ充
分な効果を達成することはできないものである。

【００１７】図３に示すものは本発明の別な実施形態で
あり、現実における冷陰極蛍光灯２の使用状態では、例
えばハウジングなどに取付けるために、冷陰極蛍光灯２
の両端部３ｃにはソケットなどの外付部品７が取付けら
れるケースが多く、この場合、前記外付部品７の取付け
により、前の実施形態で説明したバルブ３内の温度分布
が異なるものとなる可能性がある。

【００１８】この実施形態では上記の状態に対処するも
のであり、前記外付部品７が取付けられたことによる両
端部３ｃの部分の放熱効率の変化を対応する位置の加熱
ヒータ４の発熱量を調整することで、図２の加熱曲線Ｈ
と同一として本発明の目的を達成するものである。

【００１９】このときに、上記の加熱ヒータ４の発熱量
の調整は、当然に外付部品７が形成される部材の熱伝導
率などを考慮して行われるものであり、外付部品７が金
属など熱伝導率に優れている場合には、当該部分の加熱
ヒータ４の発熱量は、例えば電熱線の巻線ピッチを密と
することで増加され、逆に外付部品７が樹脂など断熱性
に優れている場合には、当該部分の加熱ヒータ４の発熱
量は、例えば電熱線の巻線ピッチを広くすることで減じ
られるものとなる。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、加
熱ヒータは、冷陰極蛍光灯のバルブの全長に渡り設けら
れ、且つ、前記冷陰極蛍光灯の非点灯時にはこの冷陰極
蛍光灯の中央部を両端部よりも高温とすることのないほ
ヾ均一な温度分布とするように位置的な発熱量が調整さ
れているヒータ付冷陰極蛍光灯とすることで、点灯に先
立つ加熱ヒータによる予熱時において、適宜に温度が低
いバルブの中央部近傍に水銀蒸気が存在するものとし
て、点灯電圧の印加による放電開始直後から実用上支障
のない点灯輝度の得られるものとして、この種のヒータ
付冷陰極蛍光灯の性能向上に極めて優れた効果を奏する
ものである。

【００２１】また、上記したように充分に水銀蒸気の存
在する状態で放電が行われるものとしたことで、従来例
で生じていた水銀蒸気の不足の状態での放電が行われる
のを防止し、これによる低温点灯時におけるこの種のヒ
ータ付冷陰極蛍光灯の寿命の短命化も防止する優れた効
果も併せて奏するものと成る。

【００２２】加えて、加熱ヒータは、冷陰極蛍光灯を保
持するための外付部品による温度分布に対する影響も補
正するように位置的な発熱量が調整されているヒータ付
冷陰極蛍光灯とすることで、例えばソケットの取付けな
どによる上記の温度分布の狂いの補正も可能なものとし
て、上記の効果の達成を一層に確実なものとするのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るヒータ付冷陰極蛍光灯の一実施
形態を一部を破断した状態で示す側面図である。

【図２】 加熱ヒータによる加熱時の温度分布の状態を
示すグラフである。

【図３】 同じく本発明に係るヒータ付冷陰極蛍光灯の
別の実施形態を要部で示す説明図である。

【図４】 従来例の加熱ヒータによる加熱時の温度分布
の状態を示すグラフである。

【符号の説明】

１……ヒータ付冷陰極蛍光灯 ２……冷陰極蛍光灯 ３……バルブ ３ａ……外径 ３ｂ……中央部 ３ｃ……両端部 ４……加熱ヒータ ５……電極 ６……リード線 ７……外付部品 Ｌ……バルブの長さ Ｈ……加熱曲線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 晴保 福島県いわき市平赤井字諸荷137―１ (72)発明者 安田 康秀 福島県いわき市平北白土字上平30―１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷陰極蛍光灯のバルブの外径に起動特性
   を改善するための加熱ヒータが設けられて成るヒータ付
   冷陰極蛍光灯において、前記加熱ヒータは、前記冷陰極
   蛍光灯の前記バルブの全長に渡り設けられ、且つ、前記
   冷陰極蛍光灯の非点灯時にはこの冷陰極蛍光灯の中央部
   を両端部よりも高温とすることのないほヾ均一な温度分
   布とするように位置的な発熱量が調整されていることを
   特徴とするヒータ付冷陰極蛍光灯。
2. 【請求項２】 前記加熱ヒータは、前記冷陰極蛍光灯を
   保持するための外付部品による前記温度分布に対する影
   響も補正するように位置的な発熱量が調整されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のヒータ付冷陰極蛍光灯。