專利名稱：稀有氣體熒光燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種稀有氣體熒光燈。特別涉及應用于傳真機、圖像掃描
器、復印機等OA機器的原稿照射裝置的稀有氣體熒光燈。
背景技術：
以往，在原稿照射裝置中利用的稀有氣體熒光燈在由細長的玻璃管構 成的發光管內封入有稀有氣體，其內面具有熒光體層，向形成在發光管的 外面的一對帶狀的外部電極施加電壓，在發光管內通過介質阻擋放電生成 受激準分子，由通過該受激準分子產生的紫外線激發熒光體而取得可視光。
這樣的稀有氣體熒光燈具有不使用水銀，因此對環境負荷小，并且上 升迅速的優點。
圖5 (a)是以往的稀有氣體熒光燈的概略圖，圖5 (b)是與管軸正交 方向的剖面圖。
稀有氣體熒光燈在直管狀的發光管1的內面形成有熒光體層2，在發光 管1的外面具有向管軸方向延伸的一對帶狀的外部電極3。
在發光管1內封入有例如作為稀有氣體的氙，通過向外部電極3之間 施加高頻高電壓而使發光管1內引起放電、并產生紫外線，并且由紫外線 激發熒光體而放射可視光。
這樣的稀有氣體熒光燈使光向特定方向、例如，在原稿照明裝置中， 向原稿載置玻璃射出線狀光，如圖5所示，在一對外部電極3之間向管軸 方向延伸的區域上不存在熒光體層2，該區域成為作為開口的光射出部4， 經由熒光體層2轉換的可視光從該光射出部4射出。
進一步，用于確保外部電極3之間的絕緣，在發光管1的外面覆蓋透 光性的絕緣膜5，以便覆蓋外部電極3。
專利文獻l:日本特開平11一213956號公報
原稿照明裝置的結構為，將從稀有氣體熒光燈射出的光照射到原稿面上，由CCD將該反射光進行受光，并轉換成電信號而取得圖像。
近來，原稿面的讀取速度變快，結果，造成CCD在每單位時間的受光 的光量減少的傾向。
再者，要求原稿照明裝置小型化越發增強，CCD的收納空間也隨之窄 小化，不得不使用更小型的CCD，由于這樣的要求，也造成CCD在每單 位時間的受光的光量減少的傾向。
結果，在現有的稀有氣體熒光燈中，CCD的可受光的光量減少，取得 最適宜的圖像變得困難。
為了增加CCD的可受光的光量，具有提高向稀有氣體熒光燈的輸入功 率、提高光輸出的方法。
然而，當提高輸入功率時發光管的溫度則上升，出現熒光體層過早劣 化的問題，或者有必要改變點燈電路的構成，靠僅僅提高輸入功率是難以 對應的。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而進行的，其目的在于提供一種不提高輸 入功率也能夠提高光輸出的稀有氣體熒光燈。
技術方案1所述的稀有氣體熒光燈，在發光管的內面具有熒光體層， 該發光管填充有通過介質阻擋放電而生成受激準分子的稀有氣體；所述稀 有氣體熒光燈具有用于使上述稀有氣體誘發放電現象的兩極的電極，使電 介體介于上述兩極的電極中的至少一方與上述稀有氣體之間，使上述兩極 的電極之間的沿管軸方向延伸的區域成為光射出部，上述稀有氣體熒光燈 的特征在于，在上述發光管的內面遍及全周地形成有上述熒光體層，位于 上述光射出部的熒光體層的膜厚度比位于上述光射出部以外的熒光體層的 膜厚度薄。
根據技術方案2所述的稀有氣體熒光燈，其特征在于，是技術方案1 所述的稀有氣體熒光燈，特別是，在位于上述光射出部以外的上述發光管 的內面形成有第1熒光體層，在上述第1熒光體層的表面上和位于上述光 射出部的發光管的內面上，形成有第2熒光體層。
發明效果
4本發明的稀有氣體熒光燈具有在發光管的內面遍及全周的熒光體層， 通過在位于光射出部的區域上形成熒光體層，能夠使在發光管內產生的紫 外線全部照射到熒光體上，還能夠增大可視光的發生量。
進一步，位于光射出部的熒光體層的膜厚度比位于光射出部以外的熒 光體層的膜厚度薄，因此，從位于光射出部的熒光體層自身放射的可視光 透射該膜厚度薄的熒光體層而向外部照射，并且由于位于光射出部以外的 熒光體層的膜厚度厚，而使從該膜厚度厚的熒光體層放射的可視光不透射 該膜厚度厚的熒光體層而向發光管的內部空間放射，透射位于光射出部的 膜厚度薄的熒光體層而向外部放射，可以不提高輸入功率而提高來自稀有 氣體熒光燈的光輸出。
進一步，在位于光射出部以外的發光管的內面形成有第1熒光體層， 在第1熒光體層的表面上和位于光射出部的發光管的內面上的遍及兩方的 部分上形成有第2熒光體層，因此，能夠可靠地使位于光射出部的熒光體 層的膜厚度比位于光射出部以外的熒光體層的膜厚度薄。
圖1是本發明的稀有氣體熒光燈的概略立體圖。
圖2是圖1所示的稀有氣體熒光燈的A—A的剖面圖。 圖3是表示圖1所示的稀有氣體熒光燈中的熒光體層的結構的說明圖。 圖4是表示改變形成在位于稀有氣體熒光燈的光射出部的發光管的內
面的熒光體層的膜厚度后，稀有氣體熒光燈的光輸出的變化的數據說明。 圖5是以往的稀有氣體熒光燈的概略立體圖和剖視圖。
標記說明
1、 發光管
2、 熒光體層
3、 外部電極
4、 光射出部
5、 絕緣膜
具體實施方式
以下，利用本發明的放電燈的附圖進行說明。
圖1是本發明的稀有氣體熒光燈的示意立體圖，圖2是圖1所示的稀 有氣體熒光燈的A_A的剖面圖。
稀有氣體熒光燈的發光管1是由作為電介體的透光性的玻璃構成，作 為其材質可以舉出例如鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼硅玻璃、鋇玻璃等。 在發光管1的外面上，由兩極的電極構成的一對帶狀的外部電極3被配置 為向該發光管1的管軸方向延伸。如在圖2所示的與管軸垂直的剖面圖中， 使這些外部電極3相互對置地配置。
外部電極3的材質如果是導電性物質則不特別限制，通過在發光管1 的外面粘貼例如，Al (鋁)、Cu (銅)等金屬制的帶，或者將銀導電膠進行 網版印刷而燒成地形成。
在發光管1的內面遍及全周地形成有熒光體層2，沒有在以往的技術中 說明的不存在熒光體層的部分。
熒光體中的紅色熒光體為銪活化氧化釔熒光體(Y203: Eu)、綠色熒光 體為鈰*鋱活化磷酸鑭熒光體(LaP04: Ce， Tb)、藍色熒光體為銪活化鋁酸 鋇 鎂熒光體(BaMgAl,。0n: Eu)。
為了確保外部電極3之間的絕緣，在發光管1的外面覆蓋透光性的絕 緣膜5，以便覆蓋外部電極3。
絕緣膜5是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂構成的熱收縮性管， 該熱收縮性管覆蓋在形成有外部電極3的發光管1上，通過以150度左右 進行加熱、并使其收縮而做成絕緣膜5。
在發光管1的內部，將例如Xe (氙)氣體，或者含有Xe的稀有氣體 的混合氣體以全封入壓力為5 100kPa的范圍進行封入。
當通過未圖示的點燈電源向外部電極3施加高頻電壓時，產生在外部 電極3之間夾雜作為電介體的發光管1的介質阻擋放電，通過該放電而產 生氙的受激準分子發光(紫外線)。
這樣的稀有氣體熒光燈當通過點燈電源向外部電極3施加高頻電壓時， 在發光管1內產生波長為172nm的紫外線，該紫外線向熒光體層2的熒光 體照射、并激發，從而放射可視光。
在該稀有氣體熒光燈中，在一對外部電極3之間沿管軸方向延伸的區
6域成為光射出部4，圖2所示的在位于光射出部4的區域a形成的熒光體層 2中，由紫外線激發熒光體而放出可視光，但該被放射的可視光向發光管1 的內部空間放射，并透射熒光體層2向發光管1的外部放射。
而且，在位于光射出部4以外的區域b形成的熒光體層2中，由紫外 線激發熒光體而放出可視光，該被放射的可視光大致不透射區域b的熒光 體層2而向發光管1的內部空間放射， 一邊在熒光體層2反復進行反射， 一邊最終透射形成在區域a的熒光體層2而向發光管1的外部放射。
在以往的稀有氣體熒光燈中，位于光射出部的發光管的內面沒有熒光 體層，可視光透射透光性的發光管向外部射出，但是，本發明的稀有氣體 熒光燈為在發光管1的內面具有遍及全周的熒光體層2的結構，在位于光 射出部4的發光管1的內面也形成有遍及區域a的熒光體層2。
以往，照射到該區域a的紫外線沒有被利用于激發熒光體，在本發明 中，通過在該區域a形成熒光體層2能夠利用于激發熒光體，并能夠增大 可視光的發生量，并且，使可視光透射形成在區域a的熒光體層2，因此， 不提高輸入功率也能夠提高來自稀有氣體熒光燈的光輸出。
接著，對熒光體層進行詳細說明。
圖3是在圖1所示的稀有氣體熒光燈中，用于對熒光體層進行說明的 與管軸正交的方向的剖面圖，為了進行說明對熒光體層的厚度夸大地進行 了表示。
熒光體層2為在位于光射出部4以外的發光管1的內面形成有第1熒 光體層20，在該第1熒光體層20的表面上和位于光射出部4的發光管1 的內面上形成有第2熒光體層21。
熒光體層20、 21通過以下步驟形成，將紅色熒光體(Y203: Eu)、藍色 熒光體(BaMgALA" Eu)以及綠色熒光體(LaP04: Ce, Tb)進行混合而調 制成涂敷用的懸浮液，并且將其向發光管1的內表面上和熒光體層20上進 行涂敷后進行干燥、燒成。
對熒光體層2的制造方法進行說明。
熒光體層2首先最初將含有規定的熒光體的懸浮液向發光管的內面全 周進行涂敷、干燥、燒成而形成熒光體層20。
之后，將形成在與光射出部4相對置的部分上的熒光體層20削落，除去熒光體層20，露出發光管l的內面。
進一步，在發光管1的內面的一部分上形成有熒光體層20的狀態的發 光管l的內面上，將含有規定的熒光體的懸浮液向全周進行涂敷后，干燥、 燒成而形成熒光體層21。
結果，位于光射出部4的發光管1的內面上成為僅形成有第2熒光體 層21的狀態，位于光射出部4以外的發光管1的內面上成為第1熒光體層 20與第2熒光體層21層疊的狀態，能夠使位于光射出部4的熒光體層2 的膜厚度比位于光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度薄。
接著，位于光射出部4的熒光體層2可以使從第2熒光體層21自身放 射的可視光透射該熒光體層21而向外部照射。
并且，位于光射出部4以外的熒光體層2由第1熒光體層20和第2熒 光體層21構成，膜厚度變厚，能夠抑制來自該被層疊的熒光體層2的可視 光的透射，并能夠使可視光向發光管反射。
位于光射出部4的熒光體層21的膜厚度是與根據該熒光體層21自身 來自光射出部4以外的光衰減的光量相比，從光射出部4的熒光體層21得 到的光量較大的膜厚度。
位于光射出部4以外的熒光體層20與熒光體層21合計的膜厚度為根 據該熒光體層20和熒光體層21得到的光量為飽和程度的厚度，并且，可 視光幾乎不透射熒光體層20和熒光體層21，進而是比熒光體層21厚的膜 厚度。
具體地，位于光射出部4的熒光體層2的膜厚度僅是第2熒光體層21 的厚度，為8Min。而且，位于光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度的第1 熒光體層20的厚度是48Mm，第2熒光體層21的厚度是8(lun，該熒光體層 2的膜厚度是各熒光體層的合計值，為56nin。
根據這樣的稀有氣體熒光燈，通過在位于光射出部4的區域上形成熒 光體層2，能夠使在發光管1內產生的紫外線全部照射到熒光體上，還能夠 增大可視光的發生量。
進一步，位于光射出部的4的熒光體層2的膜厚度比位于光射出部4 以外的熒光體層2的膜厚度薄，因此，從位于光射出部4的熒光體層2自 身放射的可視光，透射該膜厚度薄的熒光體層2而向外部照射，并且，位于光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度厚，因此，從該膜厚度厚的熒光 體層2放射的可視光幾乎不透射該膜厚度厚的熒光體層2而向發光管1的 內部空間放射，透射位于光射出部4的膜厚度薄的熒光體層2而向外部放 射，可以不提高輸入功率而提高來自稀有氣體熒光燈的光輸出。
進一步，在位于光射出部4以外的發光管1的內面形成有第1熒光體 層20，在第1熒光體層20的表面上和位于光射出部4的發光管1的內面上 的遍及兩方的部分上形成有第2熒光體層21，因此，能夠可靠地使位于光 射出部4的熒光體層2的膜厚度比位于光射出部4以外的熒光體層2的膜 厚度薄。
另外，在圖1 圖3中，在作為兩極的電極的外部電極與作為放電用氣 體的稀有氣體之間夾雜作為電介體的發光管，但也可以是如下結構，將各 自的電極的兩方都形成在發光管的內面，使該形成的電極不露出放電空間 地用玻璃進行覆蓋，該玻璃為電介體。
或者，也可以是如下結構，使某一方的電極形成在發光管的外部，另 一方的電極由形成在發光管的內面的作為電介體的玻璃覆蓋。
接著，在如圖l、圖2所示的本發明的稀有氣體熒光燈中，改變形成在 位于光射出部4的發光管1的內面的熒光體層2的厚度，對光輸出的變動
進行了調査實驗。
實驗結果如圖4所示。
在該實驗中，位于光射出部4以外的第1熒光體層20的厚度為48|am 是固定的，將位于光射出部4的第2熒光體層21的厚度在0 16^im的范圍 變化的情況下、位于光射出部4的前方8mm的位置的管軸方向的照度作為 光輸出進行了評價。
并且，通過使第2熒光體層21的厚度在0 16nm的范圍內變化，使位 于光射出部4以外的熒光體層2的厚度在48 64miti的范圍內變化。
圖4的橫軸上段表示位于光射出部4的熒光體層的厚度，橫軸下段表 示位于光射出部4以外的熒光體層的厚度。
以下將在本實驗中使用的燈的規格進行整理。使用于該實驗的燈放射 作為可視光的黃綠色的光。
〈稀有氣體熒光燈〉
9發光管鋇玻璃、外徑8mm、內徑7.2mm、全長700iran
封入物氙30%、氖70%、 40kPa
熒光體層的構成綠色熒光體(La、 Ce、 Tb) P04
平均粒徑；2. l|am
在圖4中，曲線圖a是表示改變了形成在位于光射出部4的發光管1 的內面的第2熒光體層21的膜厚度之后、稀有氣體熒光燈的光輸出的變化。 并且，在這種情況下，位于光射出部4以外的熒光體層2的厚度在48 64p 的范圍內變化。
在圖4中，曲線圖b是表示如下情況的圖，用于比較，在位于光射出 部4的發光管1的內面制作第2熒光體層21，之后，僅在位于光射出部4 的部分削除制成的第2熒光體層21，表示在光射出部4不存在熒光體層， 位于光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度在48 64nm的范圍內變化的情 況下的稀有氣體熒光燈的光輸出的變化。
在圖4中，將曲線圖a與曲線圖b進行比較時，如曲線圖b所示，為 了增加稀有氣體熒光燈的光輸出，使光射出部4以外的熒光體層2的厚度 變厚時，光輸出增加。
然而，可知如曲線圖a所示，通過在位于光射出部4的發光管1的內 面設置第2熒光體層21，與如曲線圖b所示的僅使光射出部4以外的熒光 體層2的厚度變厚的燈相比，光輸出進一步增加。
也就是說，在該實驗中，在光射出部4不設置熒光體層21，僅使位于 光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度在48 64p的范圍內變化，光輸出 的增加較小，在光射出部4設置熒光體層21，并通過釆用在該光射出部4 設置熒光體層21的制造方法，位于光射出部4以外的熒光體層2的膜厚度 必然在48 64|jin的范圍內變化，在光射出部4設置了熒光體層21的燈的
光輸出的增加變大。
并且，從圖4中的曲線圖a得知，當第2熒光體層21的膜厚度變厚時，
光輸出增加，但該光輸出的增加存在峰值，膜厚度變厚時，來自熒光體層 21的可視光變得難透射，而光輸出減少。
也就是說，預先在發光管1的內面遍及全周地形成第1熒光體層20， 僅在光射出部4的部分削除該熒光體層20，之后，在被削除了第l熒光體層20而露出了發光管1的內面的表面上和第1熒光體層20的表面上的兩 方上形成第2熒光體層21，通過控制該第2熒光體層21的膜厚度，與在光 射出部4沒有熒光體層的比較用的稀有氣體熒光燈相比，既可以做成結構 極為簡單的熒光體層2也能夠增加光輸出。
因此，通過將本發明的稀有氣體熒光燈使用于原稿面的讀取速度快的 原稿照明裝置，能夠增加CCD在每單位時間的受光的光量，并能夠取得最 適宜的圖像。
進一步，通過將本發明的稀有氣體熒光燈使用于被小型化了的原稿照 明裝置，即使是被小型化了的CCD，也能夠增加CCD在每單位時間的受光 的光量，并能夠取得最適宜的圖像。
權利要求
1、一種稀有氣體熒光燈，在發光管的內面具有熒光體層，該發光管填充有通過介質阻擋放電而生成受激準分子的稀有氣體；所述稀有氣體熒光燈具有用于使上述稀有氣體誘發放電現象的兩極的電極，使電介體介于上述兩極的電極中的至少一方與上述稀有氣體之間，使上述兩極的電極之間的沿管軸方向延伸的區域成為光射出部，上述稀有氣體熒光燈的特征在于，在上述發光管的內面遍及全周地形成有上述熒光體層，位于上述光射出部的熒光體層的膜厚度比位于上述光射出部以外的熒光體層的膜厚度薄。
2、 根據權利要求l所述的稀有氣體熒光燈，其特征在于， 在位于上述光射出部以外的上述發光管的內面形成有第1熒光體層， 在上述第1熒光體層的表面上和位于上述光射出部的發光管的內面上形成有第2熒光體層。
全文摘要
本發明提供一種不提高輸入功率也能夠提高光輸出的稀有氣體熒光燈，在發光管(1)的內面具有熒光體層(2)，該發光管填充有通過介質阻擋放電而生成受激準分子的稀有氣體；具有用于使稀有氣體誘發放電現象的兩極的電極(3)，使電介體介于兩極的電極中的至少一方與稀有氣體之間，將兩極的電極之間的沿管軸方向延伸的區域作為光射出部(4)，其特征在于，在發光管的內面遍及全周地形成有熒光體層，位于光射出部的熒光體層的膜厚度比位于光射出部以外的熒光體層的膜厚度薄。進一步，在位于光射出部以外的發光管的內面上，形成有第1熒光體層(20)，在第1熒光體層的表面上和位于光射出部的發光管的內面上形成有第2熒光體層(21)。
文檔編號H01J65/00GK101515535SQ200910005928
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月20日 優先權日2008年2月19日
發明者橫川佳久 申請人:優志旺電機株式會社