(57)【要約】【課題】  透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管内に、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極を備え、この電子放出電極から導電体層へ向けて電子を放出することにより蛍光体を励起させて発光させる蛍光ランプにおいて、電子放出電極を安定的に保持する。【解決手段】  ガラス管１０ａの内面に透明な導電体層１０ｂが形成され、この導電体層１０ｂの内面に蛍光体層１０ｃが形成された蛍光管１０内に、蛍光管１０の長手方向に延びる直線状の電子放出電極１４を備えた蛍光ランプ１において、電子放出電極１４の基端部にリード線１５を溶着する形でステム１３に固着保持するとともに、ステム１１の先端部に電気的に中性なリード線２１を複数環状に埋設し、この複数のリード線２１により電子放出電極１４の先端部を囲うようにし、これにより電子放出電極１４の移動を規制する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、該導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管と、
該蛍光管の内部に配置され、該蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極と、
前記蛍光管の一方の端部に固着され、前記電子放出電極の基端を保持するステムとからなり、
前記導電体層が陽極に接続され、前記電子放出電極が陰極に接続される蛍光ランプにおいて、
前記電子放出電極の前記基端以外の部分を保持して、前記電子放出電極の移動を規制する保持手段を備えていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記保持手段が、前記蛍光管の他方の端部において保持された、前記電子放出電極の先端を挿入するための筒状体であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記蛍光管が、他方の端部に前記蛍光管の外側から内側に向けて突出させた嵌合部を備え、
前記保持手段が、前記電子放出電極の先端に固着され、前記嵌合部に嵌合される嵌合部材であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記保持手段が、前記蛍光管内に配置され、略中心に前記電子放出電極を挿通させるための挿通部が形成された保持部材であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
前記保持手段が、前記蛍光管の外側から内側に向けて突出させた突出部であることを特徴とする請求項１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、透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管内に、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極を備え、この電子放出電極から導電体層へ向けて電子を放出することにより蛍光体を励起させて発光させる蛍光ランプにおいて、特に電子放出電極の保持に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでの蛍光ランプは、蛍光管内に封入した水銀蒸気から紫外線を発生させ、この紫外線により蛍光体を励起させて発光させていたが、水銀を用いない新たな蛍光ランプとして、蛍光体を電子により直接励起させて発光させるタイプのものが提案されている。（例えば特許文献１参照）
このような電子励起型の蛍光ランプをより簡素な構成で実現しようとする場合、透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、この導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管内に、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極を蛍光管の中心軸に略沿って配置し、蛍光管の導電体層と電子放出電極との間に電圧を印加することにより、電子放出電極から導電体層へ向けて電子を放出させて蛍光体を励起させ、これにより発光させる蛍光ランプが考えられる。
【０００３】
この新しい方式の蛍光ランプの構造の一例としては、筒状の蛍光管の両端がステムにより封止され、一方のステムは電源の陰極に接続させるための電極端子と、これに接続された電子放出電極とを備え、他方のステムは電源の陽極に接続させるための電極端子と、この電極端子を蛍光管内の導電体層へ接続させるためのリード線とを備えた構造をしている。
【特許文献１】特開２００２−４２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の蛍光ランプを製造する場合、筒状の蛍光管の両端外側からそれぞれステムを挿入して封止する。この場合、電子放出電極を両方のステムに固着するとステムを蛍光管内に挿入できなくなるため、電子放出電極は、一方の端部（基端）のみが片方のステムに固着され、他方の端部（先端）は何れにも固着保持されない形となる。
【０００５】
また、上記の蛍光ランプにおいては、電子放出電極の長さが実質的な有効発行長となるため、長尺の蛍光ランプにしようとすると必然的に電子放出電極が長くなるが、電子放出電極は基端のみで保持されているため、電子放出電極が長くなると振動や撓みによって電子放出電極が蛍光管の中心軸からズレやすくなり、これにより蛍光管内において電子放出電極からの距離にばらつきが生じ、蛍光ランプに輝度ムラが発生してしまうという問題がある。
【０００６】
さらに大きく電子放出電極が移動した場合には、電子放出電極と蛍光管の導電体層とが直接接触してショートする虞もある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管内に、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極を備え、この電子放出電極から導電体層へ向けて電子を放出することにより蛍光体を励起させて発光させる蛍光ランプにおいて、電子放出電極を安定的に保持することを可能にした蛍光ランプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による蛍光ランプは、透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管と、蛍光管の内部に配置され、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極と、蛍光管の一方の端部に固着され、電子放出電極の基端を保持するステムとからなり、導電体層が陽極に接続され、電子放出電極が陰極に接続される蛍光ランプにおいて、電子放出電極の基端以外の部分を保持して、電子放出電極の移動を規制する保持手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで「電子放出電極の基端以外の部分を保持して、電子放出電極の移動を規制する」とは、電子放出電極の一部を接触保持して完全に電子放出電極の移動を規制するもの、および、電子放出電極とは通常非接触の状態で電子放出電極周囲に配され、電子放出電極の所定量以上の移動を規制するものを意味する。
【００１０】
また、「電子放出電極の移動を規制する」とは、少なくとも電子放出電極と蛍光管内の導電体層とが接触しない程度に移動を規制することを意味する。もちろん、電子放出電極が所定位置（通常は蛍光管の中心軸に沿った位置）から可能な限り移動しないことが好ましい。
【００１１】
保持手段は、蛍光管の他方の端部において保持された、電子放出電極の先端を挿入するための筒状体としてもよい。
【００１２】
また、蛍光管が、他方の端部に蛍光管の外側から内側に向けて突出させた嵌合部を備えている場合には、保持手段は、電子放出電極の先端に固着され、嵌合部に嵌合される嵌合部材としてもよい。
【００１３】
さらに、保持手段は、蛍光管内に配置され、略中心に電子放出電極を挿通させるための挿通部が形成された保持部材としてもよいし、蛍光管の外側から内側に向けて突出させた突出部としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による蛍光ランプによれば、透明な筒状部の内面に透明な導電体層が形成され、導電体層の内面に蛍光体層が形成された蛍光管と、蛍光管の内部に配置され、蛍光管の長手方向に延びる直線状の電子放出電極と、蛍光管の一方の端部に固着され、電子放出電極の基端を保持するステムとからなり、導電体層が陽極に接続され、電子放出電極が陰極に接続される蛍光ランプにおいて、電子放出電極の基端以外の部分を保持して、電子放出電極の移動を規制する保持手段を備えたことにより、電子放出電極を安定的に保持することが可能となるため、蛍光ランプの品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による蛍光ランプの断面図、図２は上記蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図である。この図２においては蛍光管１０のみを断面で示している。
【００１６】
この蛍光ランプ１は、ガラス管１０ａの内面に透明な導電体層１０ｂが形成され、この導電体層１０ｂの内面に蛍光体層１０ｃが形成された蛍光管１０と、蛍光管１０の両端を封止するステム１１および１３と、蛍光管１０の中心軸に略沿って配置され、蛍光管１０の長手方向に延びる直線状の電子放出電極１４とからなり、導電体層１０ｂはステム１１に保持されたリード線１２に接続され、不図示の電源の陽極に接続され、電子放出電極１４はステム１３に保持されたリード線１５に接続され、不図示の電源の陰極に接続されるように構成されている。
【００１７】
電子放出電極１４としては、ニッケル等の金属線の表面にカーボンナノウォールを製膜したものを用いることができる。
【００１８】
この電子放出電極１４は、基端部にリード線１５が巻きつけられるとともに溶着される形でステム１３に固着保持されている。（図１中ではリード線１５は非断面表示としている。）
本実施の形態による蛍光ランプ１においては、電子放出電極１４の移動を規制するための保持手段として、図２に示すように、ステム１１の先端部に電気的に中性なリード線２１を複数環状に埋設し、この複数のリード線２１により電子放出電極１４の先端部を囲うようにしている。これにより、電子放出電極１４の移動を規制することができるため、蛍光ランプ１に輝度ムラを生じさせたり、また両電極間のショートを引き起こすことを防止することができる。
【００１９】
この蛍光ランプ１は、蛍光管１０の導電体層１０ｂと電子放出電極１４との間に電圧を印加することにより、電子放出電極１４から導電体層１０ｂへ向けて電子が放出され、これにより蛍光体層１０ｃが励起し発光するものである。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、これ以降に説明する実施の形態の蛍光ランプは全て、図１に示した蛍光ランプと比べて保持手段のみが異なるものであり、その他は同様に構成されている。また各図において、図１中のものと同等の要素については同番号を付し、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する。図３は本発明の第２の実施の形態による蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図である。この図３においては蛍光管１０のみを断面で示している。
【００２１】
この蛍光ランプ２の保持手段は、図３に示すように、ステム１１の先端部に埋設された電気的に中性なリード線２２と、このリード線２２に固着された筒状体２３とからなり、電子放出電極１４の先端部が筒状体２３内に挿入されるように構成されている。このような構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
なお、図４に示すように、筒状体２３の代わりにスプリング状に形成したリード線２４を固着し、電子放出電極１４の先端部がリード線２４内に挿入されるようにしてもよい。
【００２３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は本発明の第３の実施の形態による蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図である。この図５においては蛍光管１０のみを断面で示している。
【００２４】
この蛍光ランプ３の保持手段は、図５に示すように、電子放出電極１４の先端に固着され、ステム１１の先端部と嵌合する嵌合部材２５により構成されている。このような構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図６は本発明の第４の実施の形態による蛍光ランプの断面図である。
【００２６】
この蛍光ランプ４の保持手段は、図６に示すように、蛍光管１０内に配置され、略中心に電子放出電極１４を挿通させるための挿通部２６ａが形成された保持部材２６により構成されている。保持部材２６としては、例えば、円形のプレートの中心付近に孔（挿通部２６ａ）を開けたものを用いればよい。このような構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図７は本発明の第５の実施の形態による蛍光ランプの断面図、図８は図７中のVIII−VIII線断面図である。
【００２８】
この蛍光ランプ５の保持手段は、図７、８に示すように、蛍光管１０の外側から内側に向けて突出させた複数の突出部２７により構成されている。
【００２９】
この突出部２７を形成する部分は、電子放出電極１４と接触してもショートしないように導電体層１０ｂおよび蛍光体層１０ｃを除去する必要があるが、蛍光管１０の全周に渡って導電体層１０ｂおよび蛍光体層１０ｃを除去してしまうと、導電体層１０ｂが分断されて陽極に導通しない領域が発生することになるため、この様なことがないように図８に示すように周方向において一部は導電体層１０ｂおよび蛍光体層１０ｃが残るように構成する必要がある。なお、上記の要件を満たせば、突出部の形成する位置および数については特に制限はない。このような構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、電子放出電極の基端以外の部分を保持して、電子放出電極の移動を規制するものであればどのような態様としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態による蛍光ランプの断面図
【図２】上記蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態による蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図
【図４】上記蛍光ランプのその他の態様を示す、陽極側ステム部分の部分断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態による蛍光ランプの陽極側ステム部分の部分断面図
【図６】本発明の第４の実施の形態による蛍光ランプの断面図
【図７】本発明の第５の実施の形態による蛍光ランプの断面図
【図８】図７中のVIII−VIII線断面図
【符号の説明】
【００３２】
１〜５    蛍光ランプ
１０    蛍光管
１０ａ    ガラス管
１０ｂ    導電体層
１０ｃ    蛍光体
１１    ステム
１２    リード線
１３    ステム
１４    電子放出電極
１５    リード線
２１    リード線
２２    リード線
２３    筒状体
２４    リード線
２５    嵌合部材
２６    保持部材
２７    突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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