JPH1074483A - 蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】働程中にアパーチャーを通過した光によってシ
ランカップリング剤が劣化しても遮光膜の剥離のない、
しかも製造の容易さが損なわれないアパーチャーを備え
た蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。 【解決手段】細長い透光性のバルブの軸方向に沿って細
長いアパーチャーを残してバルブ内面に反射膜と少なく
とも反射膜の内面側に蛍光体層とを形成するとともに、
バルブの外面にシランカップリング剤を被着させた上に
合成樹脂を主成分とする遮光膜をその縁部がアパーチャ
ーの縁部に正対させて形成し、バルブ内部に放電媒体を
封入し、放電生起手段を設けた。遮光膜の縁部がアパー
チャーの縁部に正対しているから、蛍光ランプの働程中
にアパーチャーを通過した光によって遮光膜の下のシラ
ンカップリング剤が劣化しないので、遮光膜が剥離しな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアパーチャーを備え
た蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アパーチャーを備えた蛍光ランプは、Ｏ
Ａ機器用の読取装置、液晶などのバックライトまたは計
器の指針など一般照明用ほどではないけれども比較的多
くの用途で従来から使用されている。

【０００３】図４は、従来の指針用の蛍光ランプを示す
断面図である。

【０００４】図において、４１はガラスバルブ、４２は
反射膜、４３は蛍光体層、４４は外面電極、４５は遮光
膜である。

【０００５】反射膜４２は、主としてアルミナ等の金属
酸化物粉末からなり、所望角度のスリット４６を除いて
ガラスバルブ４１の内面に形成される。

【０００６】蛍光体層４３は、反射膜４２を形成後にガ
ラスバルブ４１の内面全体に形成される。

【０００７】ガラスバルブ４１は、反射膜４２および蛍
光体層４３を形成後その基端に冷陰極を封着し、内部を
排気後に放電媒体としてキセノンガスを封入してから、
他端を封止する。

【０００８】外面電極４４はガラスバルブの外面にシラ
ンカップリング剤を付着させた後導電性物質（商品名：
ドータイト）を反射膜に対向する位置に被着して形成す
る。

【０００９】遮光膜４５は、アパーチャー以外の部分が
光るのをなくするために形成するもので、製造の容易さ
から合成樹脂に遮光材を混合したものを用いている。そ
して、遮光膜の縁部は所望角度のアパーチャーを形成す
るために、スリット４６に一部跨るようにしていた。す
なわち、アパーチャーは遮光膜を形成しない部分によっ
て形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこの
種蛍光ランプは長時間使用すると、遮光膜のスリット４
６に跨っている部分すなわちアパーチャーの縁部が劣化
してガラスバルブから剥離してしまい、アパーチャーに
よって区画される所定の発光部形状が変化して不所望な
形状になってしまうという問題のあることが分かった。
本発明者はその原因を調査した結果、スリットの外面に
被着されたシランカップリング剤がスリットを通過した
強い光のエネルギーによって劣化してバルブとシランカ
ップリング剤との結合が破壊されるのが主な原因である
ことが判明した。

【００１１】上記の構成とは別に、たとえば特開平３−
９３１４４号公報に開示のように従来遮光膜として無機
質の材料を用いたもので、反射膜と遮光膜の縁部とを正
対させたものもある。しかし、無機質材料の場合は遮光
膜の縁部がたとえスリットの縁部に跨っていて光照射を
受ける構造であっても、シランカップリング剤を用いな
いから、光照射による劣化の問題は生じないので、技術
としては合成樹脂を主成分とする遮光膜とは全く異なっ
たものである。しかも、無機質の遮光膜の場合は製造性
が悪く、したがって高価になってしまうという実用上の
問題がある。

【００１２】本発明は、働程中にアパーチャーを通過し
た光によってシランカップリング剤が劣化しても遮光膜
の剥離のない、しかも製造の容易さが損なわれないアパ
ーチャーを備えた蛍光ランプおよびこれを用いた照明装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の蛍光ラ
ンプは、細長い透光性のバルブと；バルブの軸方向に沿
って細長いアパーチャーを残してバルブ内面に形成され
た反射膜と；少なくとも反射膜の内面側に形成された蛍
光体層と；バルブの外面に被着されたシランカップリン
グ剤と；バルブの外面において縁部がアパーチャーの縁
部に正対したスリットを形成して被着された合成樹脂を
主成分とする遮光膜と；バルブ内に封入した放電媒体
と；バルブ内に放電を生起するように配設された放電生
起手段と；を具備していることを特徴としている。

【００１４】本発明および以下の各発明において、用語
の定義および技術的意味は次による。

【００１５】バルブは、材質、形状および寸法を問わな
い。すなわち、まず材質としては通常はその経済性から
軟質ガラスが用いられるが、所要により硬質ガラス、石
英ガラスなどの他のガラスを使用することができるし、
さらに要すればセラッミックスや単結晶からなるバルブ
を用いることができる。形状は通常円筒状のバルブであ
るが、断面非円形のものを用いてもよい。また、細長い
バルブを任意所望の形状に湾曲させてもよい。寸法につ
いては一般照明用のような比較的大きなバルブから指針
や液晶バックライトに用いられるような内径１ｍｍ程度
のものまで許容する。

【００１６】アパーチャーは、任意の開口角度であるこ
とを許容する。

【００１７】反射膜は、通常アルミナやチタニアのよう
な金属酸化物の比較的小さな粒子を水や有機溶媒に適当
な結着材とともにサスペンションを作成してバルブ内に
流下させ、乾燥後焼成して製作する。これと異なりアル
ミニウムなどの金属を蒸着して反射膜を製作することも
許容される。

【００１８】蛍光体層は、少なくとも反射膜の内面側に
形成されるものとし、反射膜との間に要すれば保護膜な
どの他の部材が介在していてもよい。また、アパーチャ
ーの内面側にも形成してもよい。蛍光体はどのような既
知の各種蛍光体をも用いることができるが、３波長形の
希土類蛍光体の使用が色度および輝度などの点から推奨
される。

【００１９】放電媒体は、キセノンガス放電、水銀蒸気
放電および両者の混合形など任意である。キセノンガス
放電の場合は５ないし１００ｔｏｒｒ好ましくは２０ｔ
ｏｒｒ以上とすることができる。水銀蒸気放電の場合は
水銀とアルゴンなどの希ガスとを用いる。

【００２０】シランカップリング剤は、バルブとバルブ
の外面に形成する外面電極や遮光膜を構成する有機物と
の付着性を向上させるために使用する有機ケイ素化合物
である。製造の容易さからバルブの外面全体に被着させ
るが、アパーチャー部分には何も有機物を付着させない
から、蛍光ランプの働程中に蛍光ランプの発光によって
シランカップリング剤が劣化して脱落してもさしつかえ
ない。

【００２１】放電生起手段としてはは、通常電極が用い
られるが、電極はバルブの内外いずれに配設してもよ
い。この場合、一方の電極をバルブ内に、他方の電極を
バルブの軸方向に沿ってバルブの外面側に配設すること
もできる。また、電極を用いないで高周波誘導コイルや
マグネトロンなどを用いてもよい。

【００２２】遮光膜は、合成樹脂を主成分とするもので
あれば、合成樹脂の種類は問わないが、たとえばエポキ
シ樹脂に黒色顔料たとえばカーボン微粒子を混入したも
のを用いることができる。遮光膜が形成するスリットの
縁部が反射膜の縁部に正対するとは、バルブの中心から
反射膜の縁に接する法線に遮光膜の縁が接することをい
う。しかし、スリットの縁は法線より若干反射膜側に後
退していてもよいものとする。ただし、反対に遮光膜の
縁が法線よりアパーチャーに跨ることは避けなければな
らない。

【００２３】そうして、本発明においては遮光膜の縁部
が反射膜の縁部に正対しているので、遮光膜に対向して
いるシランカップリング剤は放電により放射される光に
直接曝されないので、長期間の使用においても光による
劣化は実質的に生じることがない。したがって、遮光膜
の剥離の問題は生じない。

【００２４】請求項２の発明の蛍光ランプは、請求項１
記載の蛍光ランプにおいて、蛍光体層は、アパーチャー
の内面側にも形成されていることを特徴としている。

【００２５】本発明は、蛍光体層はバルブの内面全体に
形成することができるので、蛍光体のサスペンションを
バルブの一端から流下させるだけでよい。

【００２６】請求項３の発明の蛍光ランプは、請求項１
または２記載の蛍光ランプにおいて、遮光膜は、黒色顔
料を混入したエポキシ樹脂を主成分としていることを特
徴としている。

【００２７】遮光膜は、エポキシ樹脂と黒色顔料たとえ
ばカーボン微粒子の混合溶液をバルブの外面に塗布後加
熱処理して硬化させて得る。

【００２８】請求項４の発明の蛍光ランプは、請求項１
ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、放電
生起手段は、電極であることを特徴としている。

【００２９】電極は、バルブ内に封着するもの、バルブ
外面に配設する外面電極のいずれでもよく、またそれら
の組合せであることを許容する。要は蛍光ランプの使用
目的に合った態様を採用すればよい。さらに、電極はバ
ルブが２ｍｍ以下のように細い場合は冷陰極が望ましい
が、発明の性質上熱陰極であってもよい。

【００３０】請求項５の発明の蛍光ランプは、請求項４
記載の蛍光ランプにおいて、少なくとも一方の電極はバ
ルブの外面にバルブの軸方向に沿って延在して被着さ
れ、かつ遮光膜によって被覆されていることを特徴とし
ている。

【００３１】バルブの外面に被着された電極は遮光膜に
よって被覆するようにすれば、遮光膜は電極の保護とし
ても機能することになる。

【００３２】外面電極はバルブの軸方向に沿って延在し
ているから、バルブの軸方向に対して傾斜するか直交す
る方向に放電させることができ、したがって電極間距離
を短くして電位傾度を大きくすることができるから、放
電の輝度を高くするのに効果的である。一対の電極をと
もに外面電極としてバルブの軸方向に沿って離間対向す
るように配設することができる。この場合、放電はバル
ブり軸と直交する方向に生起する。

【００３３】請求項６の発明の蛍光ランプは、請求項５
記載の蛍光ランプにおいて、他方の電極は、バルブ内の
一端側に封着されていることを特徴としている。

【００３４】本発明の場合も他方の電極はバルブの外面
にバルブの軸方向に沿って延在して形成されているか
ら、一方の電極と他方の電極のそれぞれの位置との間に
おいてバルブの軸方向に対して傾斜した放電を発生させ
ることができるので、輝度の高い発光を得ることができ
る。

【００３５】請求項７の発明の蛍光ランプは、請求項１
ないし６のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、放電
媒体は、少なくともキセノンガスを含むことを特徴とし
ている。

【００３６】キセノンガスは温度による蒸気圧の変化が
水銀に比べて少ないので、周囲温度の低いときでも光束
の立ち上がりが良好である。したがって、車載機器たと
えば計器の指針を照明するための蛍光ランプに好適であ
る。キセノンガスと水銀とを適当な割合で封入すること
により、水銀蒸気放電の利点である光量を大きくできる
うえに低温時の光束立ち上がり特性改善との両者の特徴
を合わせ持った蛍光ランプを得ることもできる。

【００３７】請求項８の発明の蛍光ランプは、請求項６
記載の蛍光ランプにおいて、一方の電極に接続してバル
ブ外面の一端近傍に配設された第１の受電端子と；他方
の電極に接続してバルブ外面の一端に配設された第２の
受電端子と；を具備していることを特徴としている。

【００３８】本発明においては、一対の電極に給電する
一対の受電端子を発光部を避けながらバルブの一端部に
集約することができるので、片持ち支持に好都合であ
る。したがって、車載用の計器の指針として本発明の蛍
光ランプを使用する場合に蛍光ランプの支持と給電とを
計器の回転軸を介して行うことができる。

【００３９】請求項９の発明の照明装置は、請求項１な
いし８のいずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを
配設した照明装置本体と；を具備していることを特徴と
している。

【００４０】本発明は請求項１ないし８の作用および特
徴を有する照明装置を得ることができる。照明装置は、
一般照明用の照明器具、液晶バックライト、計器の指針
およびＯＡ機器の読取装置など本発明の蛍光ランプを用
いるあらゆる照明装置に適応する。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００４２】図１は、本発明の蛍光ランプの一実施形態
を示す断面図である。

【００４３】図において、１はバルブ、２は反射膜、３
は蛍光体層、４は外面電極、５は遮光膜である。

【００４４】本実施形態は車載用計器の指針として使用
する蛍光ランプである。

【００４５】バルブ１は、外形２．５ｍｍ、内径１．５
ｍｍ、長さ６０ｍｍの透明軟質ガラスからなる。

【００４６】反射膜２は、アルミナ粒子、結着剤および
溶媒からなるサスペンションをバルブ内面の所定角度す
なわちアパーチャー６の部分を除いて被着させ、乾燥後
焼成して結着剤を除去して形成したものである。なお、
アパーチャー６の形成方法は常法によるものとする。

【００４７】蛍光体層３は、反射膜２およびアパーチャ
ー６の内面すなわちにバルブ１の内面全体に形成してあ
る。蛍光体として３波長形希土類蛍光体を使用した。

【００４８】次に、バルブ１の外面全体ににシランカッ
プリング剤（図示しない。）を塗布する。

【００４９】外面電極５は、バルブ１にシランカップリ
ング剤を塗布乾燥後にカーボンおよびフェノールを主成
分として構成された有機質の導電性物質（商品名：ドー
タイト）を被着して形成する。この外面電極４は、アパ
ーチャー６に正対していて、しかもアパーチャー６より
広幅に形成されている。

【００５０】遮光膜５は、アパーチャー６の上をマスキ
ングしてから黒色顔料としてカーボンをエポキシ樹脂に
混入してなる遮光剤をバルブ１の外面に塗布し、加熱処
理をして硬化させる。

【００５１】図２は、本発明の一実施形態における外面
電極の受電端子のある部分を示す断面図である。

【００５２】図において、７は第１の受電端子で、遮光
膜５を塗布する際に第１の受電端子７の形成予定箇所を
マスキングしておき、遮光膜５を形成後当該箇所に銀ペ
ースト剤を塗布し加熱乾燥させて形成する。なお、図２
の部分において外部電極４の縁部は遮光膜５で覆われて
いるから、第１の受電端子７は外部電極４の上と一部遮
光膜５の上にも形成される。

【００５３】そうして、遮光膜５はその縁部が反射膜２
によって形成されるアパーチャー６の縁部と正対してい
るから、遮光膜５がアパーチャーを通過した光に照射さ
れることは殆どなく、光による劣化を回避することがで
きる。

【００５４】図３は、本発明の蛍光ランプおよび照明装
置の一実施形態としての車載用計器本体の一部を示す一
部切欠斜視図である。

【００５５】図において、Ｌは蛍光ランプ、Ｍは計器の
回転軸である。

【００５６】蛍光ランプＬは、バルブの先端がチップオ
フ構造をなし、基端がピンチシール構造をなしている。

【００５７】ピンチシール部分にはリード線８が気密に
貫通されている。このリード線８は０．３ｍｍ程度のジ
ュメット線からなり、放電空間内に延びた先端に内部電
極９が固定されている。内部電極９は、冷陰極構造で、
ニッケルチューブと内部に充填した電子放射物質とから
なる。リード線８の基端はピンチシール部から外部に露
出していてバルブ１の基端に配設された第２の受電端子
１０に接続されている。第２の受電端子１０は、第１の
受電端子７と同様に銀ペースト剤を塗布し加熱乾燥硬化
させて形成されている。

【００５８】また、バルブ１のチップオフ部およびその
近傍領域においては、外部電極をバルブの全周にわたっ
て形成することにより、蛍光ランプＬの先端側の輝度を
持ち上げてバルブの軸方向の輝度均一化に貢献すること
ができる。

【００５９】計器の回転軸Ｍは、図示しない計器本体の
一部を構成しているが、その先端に蛍光ランプＬのホル
ダ１１を備えている。ホルダ１１は、蛍光ランプＬの第
１の受電端子７を機械的に保持し、かつ給電する第１の
保持部１１ａと、蛍光ランプＬの第２の受電端子１０を
同様に保持する第２の保持部１１ｂとを電気的に絶縁し
て支持している。また、回転軸Ｍの内部には各保持部１
１ａおよび１１ｂに通電するための手段（図示しな
い。）を内蔵している。

【００６０】

【発明の効果】請求項１ないし８の各発明によれば、合
成樹脂を主成分とする遮光膜の縁部を反射膜によって形
成されるアパーチャーの縁部と正対させたので、たとえ
シランカップリング剤がランプの働程中にアパーチャを
通過した光によって劣化したとしても遮光膜が剥離する
ことはないばかりか、遮光膜は合成樹脂を主成分とする
ので、製造の容易さが損なわれることがないアパーチャ
ーを備えた蛍光ランプを提供することができる。

【００６１】請求項９の発明によれば、請求項１ないし
８の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの一実施形態を示す断面図

【図２】本発明の一実施形態における外面電極の受電端
子のある部分を示す断面図

【図３】本発明の蛍光ランプおよび照明装置の一実施形
態としての車載用計器本体の一部を示す一部切欠斜視図

【図４】従来の指針用の蛍光ランプを示す断面図

【符号の説明】

１…バルブ ２…反射膜 ３…蛍光体層 ４…外面電極 ５…遮光膜 ６…アパーチャー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い透光性のバルブと；バルブの軸方向
   に沿って細長いアパーチャーを残してバルブ内面に形成
   された反射膜と；少なくとも反射膜の内面側に形成され
   た蛍光体層と；バルブの外面に被着されたシランカップ
   リング剤と；バルブの外面において縁部がアパーチャー
   の縁部に正対したスリットを形成して被着された合成樹
   脂を主成分とする遮光膜と；バルブ内に封入した放電媒
   体と；バルブ内に放電を生起するように配設された放電
   生起手段と；を具備していることを特徴とする蛍光ラン
   プ。
2. 【請求項２】蛍光体層は、アパーチャーの内面側にも形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光ラン
   プ。
3. 【請求項３】遮光膜は、黒色顔料を混入したエポキシ樹
   脂を主成分としていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の蛍光ランプ。
4. 【請求項４】放電生起手段は、バルブに配設された電極
   であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一
   記載の蛍光ランプ。
5. 【請求項５】少なくとも一方の電極はバルブの外面にバ
   ルブの軸方向に沿って延在して被着され、かつ遮光膜に
   よって被覆されていることを特徴とする請求項４記載の
   蛍光ランプ。
6. 【請求項６】他方の電極は、バルブ内の一端側に封着さ
   れていることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
7. 【請求項７】放電媒体は、少なくともキセノンガスを含
   むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載
   の蛍光ランプ。
8. 【請求項８】一方の電極に接続してバルブ外面の一端近
   傍に配設された第１の受電端子と；他方の電極に接続し
   てバルブ外面の一端に配設された第２の受電端子と；を
   具備していることを特徴とする請求項６記載の蛍光ラン
   プ。
9. 【請求項９】請求項１ないし８のいずれか一記載の蛍光
   ランプと；蛍光ランプを配設した照明装置本体と；を具
   備していることを特徴とする照明装置。