(57)【要約】【課題】  現在の蛍光ランプにおいては、線状の外部電極をガラス管外側面に螺旋状に巻回して熱収縮チューブによって保持固定させているので、熱収縮チューブによる光の透過率が減少するとともに、外部電極とガラス管外側面との間に空隙部分が形成されるために、この空隙部分においてコロナ放電が発生し、蛍光ランプを破損させる虞があり、また、ガラス管をＬ字状に折曲形成してバックライトとして使用する場合には、相対輝度が不均一となる問題が発生していたが、このような光の透過率による輝度の低下やコロナ放電による破損、あるいは相対輝度の不均一を改善した蛍光ランプを提供する。【解決手段】  両端内部に内部電極１５，１６を配置させたガラス管１１をＬ字状に折曲形成し、この折曲部１９のガラス管１１内部に放電空間を分割する障壁部２０を形成する。【選択図】  図１
2006100033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のガラス管内壁部に蛍光体被膜を形成するとともに、このガラス管内部に放電媒体を封入し、このガラス管の少なくとも一端部に前記ガラス管を貫通する導電性端子を配設し、この端子の前記ガラス管内部に位置する端部に内部電極を固着し、この内部電極との間で放電を行う外部電極を前記ガラス管外側面上に螺旋状に配設した蛍光ランプにおいて、
前記外部電極を、部分的に透光性絶縁フィルムによって前記ガラス管外側面に固定したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
筒状のガラス管内壁部に蛍光体被膜を形成するとともに、このガラス管内部に放電媒体を封入し、このガラス管の少なくとも一端部に前記ガラス管を貫通する導電性端子を配設し、この端子の前記ガラス管内部に位置する端部に内部電極を固着し、この内部電極との間で放電を行う外部電極を前記ガラス管外側面上に螺旋状に配設した蛍光ランプにおいて、
前記外部電極を平坦な帯状の電極として形成し、この外部電極を透光性絶縁フィルムによって前記ガラス管外側面上に固定することを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
筒状のガラス管内壁部に蛍光体被膜を形成するとともに、このガラス管内部に放電媒体を封入し、このガラス管の両端部に前記ガラス管を貫通する導電性端子を夫々配設し、この端子の前記ガラス管内部に位置する端部に内部電極を固着し、この内部電極との間で放電を行う外部電極を前記ガラス管外側面上に螺旋状に配設して透光性絶縁フィルムによって固定した蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管をＬ字状に折曲形成し、この折曲部分の前記ガラス管内部に放電空間を複数に分割する障壁部を設けたことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
前記透光性絶縁フィルムは、前記外部電極の両端部分に配設されていることを特徴とする請求項１乃至３項のいずれか１つに記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや計器用表示パネル、あるいは看板用照明等の光源として使用される蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイや計器用表示パネルのバックライトとして、あるいは看板を照射する照明用等の光源として、蛍光ランプが多用されている。
【０００３】
この蛍光ランプは、図８に示すように、円筒状に形成された筒状のガラス管５１を有しており、このガラス管５１の内壁面には蛍光体被膜５２が被着されている。このガラス管５１の一端には、ガラス管５１の内外を連通するように貫通密封された導電性端子５３が配設され、この端子５３のガラス管５１内部に位置する端部には、金属製の内部電極５４が取着されている。
【０００４】
一方、ガラス管５１の外周面には、螺旋状に導電線を巻回し、且つ全面を透光性熱収縮チューブ５５によって固定された外部電極５６が配設されており、この外部電極５６の一端は、ガラス管５１の他端に植設された外部電極固定用の端子５７に接続されている。このガラス管５１の内部には、希ガスからなる放電媒体５８が封入されて蛍光ランプが構成されている。
【０００５】
このように構成された蛍光ランプは、その端子５３と端子５７間に、例えば１〜３ｋｖ程度の矩形状の正負対称な高周波交流電圧を発生する交流電源５９を接続することにより、内部電極５４と外部電極５６間で放電させて紫外線を発生することにより、蛍光体被膜５２を発光させて可視光に変換させることで、発光効率が良好で、安定に点灯駆動させることができる。
【０００６】
この蛍光ランプにおいては、内部電極５４が一端部にしか配設されていないので、放電はこの内部電極５４から延びていくために、特に蛍光ランプの長さが長くなる長尺型の蛍光ランプにおいては、蛍光ランプの長手方向全体に亘って均一に発光させることが難しくなる。更に、内部電極５４近傍の電流密度が上昇した場合に放電が不安定となり、特に２５０ｍｍ以上の長尺型蛍光ランプにおいては一層困難となる。
【０００７】
この不均一な発光を是正するために、図９に示すように、ガラス管５１の両端に導電性端子５３，６０をガラス管５１を貫通するように配設し、このガラス管５１内部に位置する端子５３，６０に夫々内部電極５４，６１を取着して、内部電極５４，６１をガラス管５１内部両端に対向するように配設した蛍光ランプとすることで対応している。そして、この一対の内部電極５４，６１間で放電が発生しないように、一対の内部電極５４，６１には交流電源５９から同位相の交流電圧を印加するように構成されている。
【０００８】
このような長尺型蛍光ランプを、例えば７インチ以上の液晶表示装置のエッジライト方式のバックライト用の光源として使用する場合には、被照射体のコーナーに沿って略直角に折曲させたＬ字状の蛍光ランプとする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このように外部電極を熱収縮チューブ５５によってガラス管５１外側面上に保持固定させた構成では、外部電極５６のガラス管５１管軸方向全面に亘って熱収縮チューブ５５により被覆しているため、発光された可視光がこの熱収縮チューブ５５を透過するために減衰してしまい、発光効率の低下を招いている。この熱収縮チューブ５５の透過率は約９４％程度であり、約６％程度の光の損失が発生している。
【００１０】
また、図１０に示すように、導電線からなる外部電極５６と熱収縮チューブ５５との間には、隙間ａが発生してしまう。そして、高輝度を得るために内外電極５４，５６，６１間に交流電源５９から高電圧を印加すると、この隙間ａでコロナ放電が発生することがある。このため、この蛍光ランプを長時間に亘って点灯駆動させると、コロナ放電によって熱収縮チューブ５５が破損に至る場合が生じる。この熱収縮チューブ５５が破損すると、外部電極５６の弾性力によってガラス管５１外側面から外部電極５６が離反してしまい、外部電極５６とガラス管５１との隙間ａが増大することになる。この隙間ａが増大することによって、内部電極５４，６１と外部電極５６との間のインピーダンスが変化し、光学特性も変化を起こし、均一な発光特性が得られなくなるという問題点がある。
【００１１】
また、ガラス管５１内部に一対の内部電極５４，６１を設けた構成とした長尺型蛍光ランプにおいては、内部電極５４，６１の両側から延びる陽光柱がガラス管５１の中央部分付近において反発し合い、蛍光ランプの中央部分近傍で暗くなり、均一な発光特性が得られないという問題が発生していた。
【００１２】
更に、この長尺型蛍光ランプをＬ字状に折曲してエッジライト方式のバックライトとして使用する形態の蛍光ランプにおいては、被照射体の形状に合わせて折曲させているために、発光部のアスペクト比が１：１とならないために、Ｌ字状の蛍光ランプの折曲部分は蛍光ランプの中央部分に位置しない。このように、折曲部分が蛍光ランプの中央部分ではなく、ずれた位置に設定されるために、蛍光ランプの発光部分の中央部分とは一致しない結果となっている。
【００１３】
このため、夫々の内部電極５４，６１と外部電極５６との放電同士が反発し合う蛍光ランプの長さ方向中央部分において暗部が発生し、これにより、この暗部近傍の輝度が低下する。この輝度低下部分は、折曲部分とは異なる長尺側の直管部分の中間位置に存在することとなり、Ｌ字状のバックライトとしての発光の均斉度を確保することが難しく、輝度斑が発生していた。
【００１４】
本発明は、このような課題に対処してなされたもので、発光輝度を増加させ、透光性絶縁フィルムのコロナ放電による破損を未然に防止することを可能とするとともに、Ｌ字状に折曲形成された蛍光ランプの場合においても、均一性に優れた発光輝度特性が得られることを可能とした蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、筒状のガラス管内壁部に蛍光体被膜を形成するとともに、このガラス管内部に放電媒体を封入し、このガラス管の少なくとも一端部にガラス管を貫通する導電性端子を配設し、この端子のガラス管内部に位置する端部に内部電極を固着し、この内部電極との間で放電を行う外部電極をガラス管外側面上に螺旋状に配設した蛍光ランプにおいて、外部電極を部分的に透光性絶縁フィルムによってガラス管外側面に固定するように構成している。
【００１６】
また、本発明においては、外部電極を平坦な帯状の電極として形成し、この外部電極を透光性絶縁フィルムによってガラス管外側面上に固定するように構成している。
【００１７】
更に、本発明においては、ガラス管の両端部にガラス管を貫通する導電性端子を夫々配設し、この端子のガラス管内部に位置する端部に内部電極を固着するとともに、このガラス管をＬ字状に折曲形成し、この折曲部分のガラス管内部に放電空間を複数に分割する障壁部を設けた構成としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、Ｌ字状に折曲させた蛍光ランプとした場合においても、この折曲部分のガラス管内部に障壁部を形成して放電空間を分離させることにより、均一な発光性を確保させることを可能としている。また、ガラス管の外周面に固定される外部電極を透光性絶縁フィルムによって部分的に固定保持させるように構成すれば、透光性絶縁フィルムによる光の損失を抑制することができるので、発光効率を向上させることが可能となり、更に、この外部電極を偏平な平坦状として形成すれば、外部電極とガラス管との隙間を小さくすることが可能となるので、この隙間部分によるコロナ放電の発生を抑制し得るので、コロナ放電によるインピーダンス変動を防止し、発光輝度の斉一化を図ることを可能とした蛍光ランプを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る蛍光ランプの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
本発明に係る蛍光ランプの第１の実施の形態は、図１に示すように、円筒状に形成された長尺で筒状のＬ字状ガラス管１１を有しており、このガラス管１１の内壁面には、蛍光体被膜１２が被着されている。このガラス管１１の両端には、ガラス管１１の内外を連通するように貫通密封された一対の導電性端子１３，１４が配設され、この端子１３，１４のガラス管１１内部に位置する端部には、夫々金属製の内部電極１５，１６が取着されている。
【００２１】
一方、ガラス管１１の外周面には、螺旋状に導電線からなる外部電極１７が巻回され、且つ、この外部電極１７を透光性熱収縮チューブからなる透光性絶縁フィルム１８によって固定している。このガラス管１１のＬ字状に折曲された折曲部１９内部には、このガラス管１１内部を２つの放電空間ｂ、ｃに分離するように、ガラス管１１内部を隔離する、例えば、ガラス材等の透光性部材から形成される障壁部２０が設けられ、更に、このガラス管１１内部に１０００〜３００００Ｐａの圧力でキセノンを主成分とする希ガスからなる放電媒体２１が封入されて蛍光ランプが構成されている。
【００２２】
この蛍光ランプの外部電極１７の一端と両内部電極１５，１６間には、正負対称な矩形状やパルス状の高周波交流電圧を発生する交流電源２２が接続されている。
【００２３】
このように構成された蛍光ランプにおいては、障壁部２０によって２つの放電空間ｂ、ｃが形成されているために、夫々の内部電極１５，１６と外部電極１７間で夫々ガラス管１１を誘電体層とした誘電体バリヤ放電が発生し、夫々の放電空間ｂ、ｃにおいて発光することになる。
【００２４】
従って、障壁部２０によって２つの放電空間ｂ、ｃに分離されて発光するために、夫々の放電空間ｂ、ｃでの放電は、他方の放電空間ｃ、ｂでの放電に何等干渉されることなく、夫々の放電空間ｂ、ｃにて独立に放電動作を行わせることが可能となるので、夫々の放電空間ｂ、ｃにおいて均一な配光を得ることができ、しかも安定した放電動作を行わせることが可能となる。
【００２５】
また、この各放電空間ｂ、ｃのガラス管１１外側面に固定されている外部電極１７を、各内部電極１５，１６側から折曲部１９に向かう管軸方向で順次巻回ピッチが小さくなるように巻回することで、より一層放電空間ｂ、ｃ内の発光均一性を向上させることが可能となる。
【００２６】
このような蛍光ランプを液晶表示等のエッジライト方式のバックライトとして使用した場合には、各放電空間ｂ、ｃにおいて各放電同士が反発し合うために発生する中央部分が暗くなるという弊害が除去されるので、Ｌ字状のバックライトとしての発光の均一性を確保することができ、輝度斑の発生を抑制することが可能となる。
【００２７】
即ち、従来の長尺型蛍光ランプを単にＬ字状に折曲して形成したバックライトにおいては、両内部電極と外部電極間で発生する放電同士が互いに反発し合い、ガラス管の長さの中央部分付近で、図２中に破線Ａにて示すように、折曲部端部付近で発光輝度が相対的に減少しているが、本発明に係る蛍光ランプにおいては、図中実線Ｂにて示すように、夫々の放電空間ｂ、ｃにおいて略一定の相対輝度を確保していることが解る。従って、折曲された夫々の放電空間ｂ、ｃにおいて発光の均一性を確保することができ、輝度斑を改善した蛍光ランプを得ることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る蛍光ランプの第２の実施の形態について説明する。
【００２９】
上記第１の実施の形態においては、熱収縮チューブからなる透光性絶縁フィルム１８によって外部電極１７全体をガラス管１１の外周面に固定するように構成しているが、これを熱収縮チューブからなる透光性絶縁フィルム１８によって、外部電極１７の一部を部分的に固定するように構成したものである。
【００３０】
即ち、図３及び図４に示すように、蛍光ランプは、円筒状に形成された筒状のガラス管１１を有しており、このガラス管１１の内壁面には、蛍光体被膜１２が被着されている。このガラス管１１の一端には、ガラス管１１の内外を連通するように貫通密封された導電性端子１３が配設され、この端子１３のガラス管１１内部に位置する端部には、金属製の内部電極１５が取着されている。
【００３１】
一方、ガラス管１１の外周面には、螺旋状に導電線を巻回して形成された外部電極１７が配設されている。この外部電極１７は、少なくともガラス管１１両端付近を透光性熱収縮チューブからなる透光性絶縁フィルム１８によって部分的に固定され、この外部電極１７の一端は、ガラス管１１の他端にガラス管１１内部と非貫通状態に植設された外部電極固定用の導電性端子２３に接続されている。このガラス管１１の内部には、キセノンを主成分とする希ガスからなる放電媒体２１が１０００〜３００００Ｐａの圧力で封入されて蛍光ランプが構成されている。この蛍光ランプは、両端子１３，２３間に接続された高周波交流電源２２によって点灯駆動される。
【００３２】
このように、外部電極１７を透光性絶縁フィルム１８によって、特に外部電極１７の両端付近を部分的に固定保持し、外部電極１７をガラス管１１外側面上に固定することによって、外部電極１７の中央部分には透光性絶縁フィルム１８が存在しないので、それに応じて輝度の損失を減少させることが可能となるので、結果的に発光輝度の向上が図られるばかりでなく、高価な熱収縮チューブ等の透光性絶縁フィルム１８の使用量を低減させることが可能となり、蛍光ランプを廉価に構成することが可能となる。
【００３３】
この際、外部電極１７を巻回方向に力を加えながら透光性絶縁フィルム１８によって固定することにより、例え外部電極１７の中央部分が透光性絶縁フィルム１８によって固定されていなくとも、ガラス管１１の外側面上に螺旋状に巻回された外部電極１７には緩みを発生させることなく固定することができる。
【００３４】
なお、この実施の形態の場合には、内部電極１５は一端に設けた形態の場合について説明しているが、これを前述のような両端に内部電極１５，１６を設けた構成とすることも可能である。
【００３５】
また、外部電極１７の両端部分のみを固定するのではなく、これと隙間を設けて外部電極１７の中間部分を透光性絶縁フィルム１８によって更に固定するように形成することも可能である。
【００３６】
また、この透光性絶縁フィルム１８をテープ状に形成し、螺旋状に巻回した外部電極１７の巻回ピッチと異なるピッチで間に隙間を空けるように外部電極１７上に螺旋状に巻回させて外部電極１７を固定させることも可能である。このように構成することによって、外部電極１７の固定をより一層確実に行うことが可能となる。
【００３７】
次に本発明に係る蛍光ランプの第３の実施の形態について説明する。
【００３８】
この実施の形態における蛍光ランプにおいては、外部電極１７を線状のものではなく、偏平な平坦状の電極形態としたものである。
【００３９】
即ち、図５に示すように、蛍光ランプは、円筒状に形成された筒状のガラス管１１を有しており、このガラス管１１の内壁面には、蛍光体被膜１２が被着されている。このガラス管１１の一端には、ガラス管１１の内外を連通するように貫通密封された導電性端子１３が配設され、この端子１３のガラス管１１内部に位置する端部には、金属製の内部電極１５が取着されている。また、ガラス管１１の他方の端部には、ガラス管１１を非貫通状態で植設された端子（図示せず）が植設されている。
【００４０】
一方、ガラス管１１の外側面には、螺旋状に巻回され、且つ透光性絶縁フィルム１８によって固定された偏平状で平坦な帯状の外部電極１７が配設されている。このガラス管１１内部には、キセノンを主成分とする希ガスからなる放電媒体２１が１０００〜３００００Ｐａの圧力で封入されて蛍光ランプが構成されている。
【００４１】
この外部電極１７は、図６に示すように、平坦な帯状のアルミニウム等の膜厚２５μｍ〜５０μｍ程度の導電体によって形成されており、この外部電極１７は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の透光性絶縁フィルム２４の一面に透光性粘着材２５によって接着されている。更に、この外部電極１７の外側面上にも同様な粘着材２５が塗布され、全体としてテープ状に形成されている。
【００４２】
この粘着材２５としては、アクリル系もしくはシリコン系の透光性の粘着材２５が使用され、また、透光性の絶縁フィルム２４としては、ポリエステル系樹脂やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等のフッ素系樹脂も使用することができる。更に、外部電極１７としては、アルミニウムに代えて銀や銅等の電気抵抗が低い導電材料を用いて形成することも可能である。
【００４３】
このように構成することで、外部電極１７を偏平な形態として構成することが可能となるために、外部電極１７の厚さを極めて薄く構成することができるので、図７に示すように、外部電極１７とガラス管１１外側面との隙間ａ´をより小さく設定することが可能となり、従来の線材を用いた場合の外部電極とガラス管外側面との間に形成されていた比較的大きな隙間ａ（ａ＞ａ´）によって発生の虞が危惧されていたコロナ放電の発生を抑制することが可能となる。従って、外部電極１７を固定している透光性絶縁フィルム２４をコロナ放電による破損から防止することが可能となり、よって透光性絶縁フィルム２４の破損に起因するインピーダンス変動が防止され、均一な放電を確保した蛍光ランプとすることができる。
【００４４】
また、帯状の外部電極１７を断面が台形となるように成形し、幅の広い面側をガラス管１１に接するように構成すれば、より隙間ａ´を小さくすることが可能となる。
【００４５】
更に、外部電極１７を貼着した粘着材２５付透光性絶縁フィルム２４をガラス管１１外側面上に螺旋状に巻回して固定するために、外部電極１７を螺旋状に巻回していっても、この螺旋形状の巻き戻り（緩み）が発生し難く、所定の位置に密接して確実に固定することが可能となる。
【００４６】
なお、上記夫々の実施の形態においては、Ｌ字状のガラス管の形態、部分的な透光性絶縁フィルムの使用、及び偏平な外部電極を夫々単独で使用した場合について説明しているが、これらの形態の一部もしくは全てを夫々組合せて使用することも可能で、その他にも種々の変形や応用が可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る蛍光ランプの一実施形態を示す一部切欠断面図。
【図２】この蛍光ランプと従来の蛍光ランプとの相対輝度を比較して示す特性図。
【図３】本発明に係る蛍光ランプの他の実施形態を示す側面図。
【図４】同じく蛍光ランプの断面図。
【図５】本発明に係る蛍光ランプの更に他の実施形態を示す一部切欠断面図。
【図６】同じく蛍光ランプを構成する外部電極の構成を示す断面図。
【図７】同じく外部電極とガラス管との固定状態を説明するための断面図。
【図８】従来の蛍光ランプを示す一部切欠断面図。
【図９】同じく蛍光ランプの他の構成例を示す断面図。
【図１０】同じく外部電極とガラス管との固定状態を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１１：ガラス管
１２：蛍光体被膜
１３：導電性端子
１４：導電性端子
１５：内部電極
１６：内部電極
１７：外部電極
１８：透光性絶縁フィルム
１９：折曲部
２０：障壁部
２１：放電媒体
２２：高周波交流電源
２４：透光性絶縁フィルム
【図１】
2006100033.tif 000003
【図２】
2006100033.tif 000004
【図３】
2006100033.tif 000005
【図４】
2006100033.tif 000006
【図５】
2006100033.tif 000007
【図６】
2006100033.tif 000008
【図７】
2006100033.tif 000009
【図８】
2006100033.tif 000010
【図９】
2006100033.tif 000011
【図１０】
2006100033.tif 000012