JP2001143662A - Fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュターやワードプロセッサーなどに使用される液晶表示
装置のバックライト用光源に適する蛍光ランプに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp suitable for a light source for a backlight of a liquid crystal display device used for a personal computer, a word processor, or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえばパーソナルコンピュター、ワー
ドプロセッサーなどに使用される液晶表示装置は、パー
ソナルコンピュターなどの普及とともに、高性能、長寿
命化が要求されている。そして、それらの構成におい
て、背面光源として使用される蛍光ランプの高性能化も
進められている。ここで、背面光源としては、一般的
に、キセノンガスなどの希ガス放電を利用した冷陰極蛍
光ランプは、有害物質である水銀を使用していないた
め、廃棄の際に環境に与える悪影響が少ない他、明るさ
や放電電圧が周囲温度にほとんど影響されず、寿命も長
いなどの特長が利用されている。2. Description of the Related Art With the spread of personal computers and the like, liquid crystal display devices used for personal computers and word processors are required to have high performance and long life. In these configurations, the performance of fluorescent lamps used as a back light source has been improved. Here, as a back light source, in general, a cold cathode fluorescent lamp using a rare gas discharge such as xenon gas does not use mercury, which is a harmful substance, and thus has little adverse effect on the environment at the time of disposal. Other features such as brightness and discharge voltage are hardly affected by the ambient temperature, and the life is long.
【０００３】ところで、上記冷陰極蛍光ランプとして
は、内壁面に蛍光体被膜が形成され、かつキセノンガス
を含む放電媒体が封入されたガラス管と、前記ガラス管
の少なくとも一端側にリード端子を導出して封装された
内部電極と、前記ガラス管の外周面に管軸方向ほぼ全長
に亘って螺旋上に捲装された導電線より成る外部電極と
を有する蛍光ランプが開発されている。The cold cathode fluorescent lamp includes a glass tube in which a phosphor film is formed on an inner wall surface and a discharge medium containing xenon gas is sealed, and a lead terminal is led out to at least one end of the glass tube. A fluorescent lamp has been developed which has an internal electrode sealed in such a manner, and an external electrode composed of a conductive wire spirally wound on the outer peripheral surface of the glass tube over substantially the entire length in the tube axis direction.
【０００４】図８は、従来の蛍光ランプの一構成例を示
す横断面図である。図８において、１は発光管として機
能する気密封止のガラス管、２は前記ガラス管１の内壁
面に形成された蛍光体被膜である。ここで、ガラス管１
は、たとえば外径 6〜10mm，長さ 100〜 400mm程度で、
放電媒体としての希ガス、たとえばキセノンガスを主体
とした希ガスが封入されている。FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a conventional fluorescent lamp. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a hermetically sealed glass tube functioning as an arc tube, and reference numeral 2 denotes a phosphor coating formed on the inner wall surface of the glass tube 1. Here, the glass tube 1
Is, for example, about 6 to 10 mm in outer diameter and about 100 to 400 mm in length.
A rare gas as a discharge medium, for example, a rare gas mainly composed of xenon gas is sealed.
【０００５】また、３は前記ガラス管１の一端側にリー
ド端子（導入線）４を導出して封装された内部電極、５
は前記ガラス管１の外周面に、管軸方向ほぼ全長に亘っ
て螺旋状に捲装された導電線、たとえば径 0.1mm程度の
Ni線より成る外部電極である。ここで、外部電極は、導
電線の材質や断面径・形状などを考慮しながらも、通
常、ほぼ一定のピッチで捲装されている。[0005] Reference numeral 3 denotes a lead terminal (introduction wire) 4 at one end of the glass tube 1 and an internal electrode 5 sealed therein.
Is a conductive wire spirally wound on the outer peripheral surface of the glass tube 1 over substantially the entire length in the tube axis direction, for example, a conductive wire having a diameter of about 0.1 mm.
External electrode made of Ni wire. Here, the external electrodes are usually wound at a substantially constant pitch, taking into account the material, cross-sectional diameter, and shape of the conductive wire.
【０００６】なお、内部電極３は、たとえばNi系の一端
開口の円筒体で、その内外壁面に電子放出性物膜を設け
たものである。また、リード端子４は、たとえばコバー
ル線ないし棒状体であり、一端部が円筒体の底壁面に溶
接により接続する一方、他端がガラス管１に気密に封止
導出されている。The internal electrode 3 is, for example, a Ni-based cylindrical body having an opening at one end, and has an electron emission material film provided on the inner and outer wall surfaces. The lead terminal 4 is, for example, a Kovar wire or a rod. One end is connected to the bottom wall surface of the cylindrical body by welding, and the other end is hermetically sealed and led out to the glass tube 1.
【０００７】上記蛍光ランプは、リード端子４を介して
内部電極３と、図示を省略してあるリード端子を介して
外部電極５との間に、それぞれ所要の高周波電圧を印加
（たとえば20〜 100 KHz， 1〜 2KVの電圧を供給）する
と、両電極３，５による放電が開始し、ガラス管１内で
紫外線を放射する。こうして放射された紫外線が、ガラ
ス管１内壁面の蛍光体被膜２によって、可視光線に変換
されて蛍光ランプ光源として機能する。In the fluorescent lamp, a required high-frequency voltage is applied between the internal electrode 3 via a lead terminal 4 and the external electrode 5 via a lead terminal (not shown) (for example, 20 to 100). When a voltage of 1 to 2 KV is supplied at KHz), discharge by both electrodes 3 and 5 starts, and ultraviolet rays are radiated in the glass tube 1. The emitted ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor coating 2 on the inner wall surface of the glass tube 1 and functions as a fluorescent lamp light source.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記構成の蛍光ランプ
は、発光効率が良好で、安定した点灯など行い易いとい
う利点を有するが、管軸方向において配光ムラを生じた
り、光出力不足の事態を招来することがある。すなわ
ち、ガラス管（ランプ）１の軸方向において、内部電極
３から遠ざかる（離れる）につれて、放電路が長くなる
とともに、ガラス管１壁面の電流密度が低下するため、
輝度が低くなって発光斑が生じたり、ガラス管１全体に
発光が広がらないなど不都合な問題がある。The fluorescent lamp having the above-described structure has the advantages that the luminous efficiency is good and that it is easy to perform stable lighting or the like, but the light distribution unevenness occurs in the tube axis direction or the light output is insufficient. May be invited. That is, in the axial direction of the glass tube (lamp) 1, as the distance from (away from) the internal electrode 3 increases, the discharge path becomes longer and the current density on the wall surface of the glass tube 1 decreases.
There are inconveniences, such as a decrease in luminance, causing emission spots, and a failure to spread light throughout the glass tube 1.
【０００９】また、管軸方向のほぼ全域で放電を維持す
るために、内部電極３と外部電極５との間に、比較的高
い電圧を印加する必要がある。ここで、高電圧の印加
は、内部電極３近傍におけるガラス管１壁面の電流密度
の高い部分の管壁温度上昇を招来する。この管壁温度の
上昇は、蛍光ランプを液晶表示装置のバックライトとし
て使用する場合、バックライト近傍の構造部材、特に、
導光板の耐熱温度（ 150℃）を超える恐れもあるので、
液晶表示装置の耐久性、安全性ないし信頼性などの点で
問題を提起する。Further, in order to maintain the discharge in almost the entire area in the tube axis direction, it is necessary to apply a relatively high voltage between the internal electrode 3 and the external electrode 5. Here, the application of the high voltage causes a rise in the temperature of the wall of the wall of the glass tube 1 near the internal electrode 3 where the current density is high. When the fluorescent lamp is used as a backlight of a liquid crystal display device, a structural member near the backlight, in particular, when the fluorescent lamp is used as a backlight,
Since it may exceed the heat resistance temperature (150 ° C) of the light guide plate,
It raises problems in terms of durability, safety or reliability of liquid crystal display devices.
【００１０】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、管壁温度が 150℃を超える恐れがなく、かつ配光
特性および光出力の向上を図った蛍光ランプ、および照
明装置の提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fluorescent lamp and an illuminating device in which the tube wall temperature does not exceed 150 ° C. and the light distribution characteristics and light output are improved. With the goal.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内壁
面に蛍光体被膜が形成され、かつキセノンガスを含む放
電媒体が封入されたガラス管と、前記ガラス管の少なく
とも一端側にリード端子を導出して封装された内部電極
と、前記ガラス管の外周面に管軸方向ほぼ全長に亘って
螺旋状に捲装された導電線より成る外部電極とを有する
蛍光ランプであって、前記ガラス管外周面に捲装される
導電線の幅ｗ(cm)、およびガラス管軸方向の平均導電線
捲装回数ｎ（回／cm）としたとき、 ｗ×ｎ≦ 0.3 を満たすことを特徴とする蛍光ランプである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a glass tube in which a phosphor film is formed on an inner wall surface and a discharge medium containing xenon gas is sealed, and a lead is provided at least at one end of the glass tube. A fluorescent lamp having an internal electrode which is sealed by leading out a terminal, and an external electrode formed of a conductive wire spirally wound on the outer peripheral surface of the glass tube over substantially the entire length of the tube in the axial direction. When the width w (cm) of the conductive wire wound on the outer peripheral surface of the glass tube and the average number of windings of the conductive wire in the glass tube axial direction n (times / cm), w × n ≦ 0.3 is satisfied. Fluorescent lamp.
【００１２】請求項１の発明において、導電線の幅ｗと
は、ガラス管外面の導電線捲装部分における接平面の法
線方向からの平行光線によって、ガラス管外壁面に投影
される導電線の幅である。In the first aspect of the present invention, the width w of the conductive line is defined as a conductive line projected on the outer wall surface of the glass tube by a parallel light beam from a normal direction of a tangent plane in the conductive wire winding portion on the outer surface of the glass tube. Is the width of
【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載の蛍光ラ
ンプにおいて、内部電極からの距離増大に応じて外部電
極の捲装ピッチを連続的もしくは段階的に小さくなるよ
うに設定されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the fluorescent lamp according to the first aspect, the winding pitch of the outer electrode is set to be reduced continuously or stepwise as the distance from the inner electrode increases. It is characterized by.
【００１４】請求項２の発明において、捲装ピッチの連
続的な変化とは、たとえばガラス管軸上の導電線を捲装
した部分の端部付近を除いて、ガラス管軸方向における
内部電極からの距離と導電線の捲装ピッチとの関係を任
意の関数で近似できるとし、内部電極からの距離が任意
の関数の独立変数に対応し、かつこの関数が微分可能で
あるような捲装の規則性を指す。In the second aspect of the present invention, the continuous change of the winding pitch means that, for example, except for the vicinity of the end of the portion where the conductive wire is wound on the glass tube axis, the internal electrode extends in the axial direction of the glass tube. The relationship between the distance of the conductive wire and the winding pitch of the conductive wire can be approximated by an arbitrary function, and the distance from the internal electrode corresponds to an independent variable of the arbitrary function, and the winding is such that this function is differentiable. Refers to regularity.
【００１５】また、捲装ピッチの段階的な変化とは、次
のような場合が挙げられる。すなわち、ガラス管外壁面
の導電線を捲装した部分をガラス管軸方向に２以上の区
間に分け、(a) １つの区間内での導電線捲装ピッチをそ
れぞれ均一とし、内部電極から遠ざかるにしたがって、
区間ごとに順次捲装ピッチを変える場合、(b) 隣接する
区間同士の端部の捲装ピッチを上限と下限として、これ
を超えない範囲で連続的に区間内の捲装ピッチを変える
とともに、内部電極からの距離に応じて区間ごとの単位
長さ当たりの平均捲装ピッチを任意に変化させる場合、
(c) 各区間内の捲装ピッチは一定もしくは緩やかに変化
させ、各区間の境界部分で捲装ピッチを急激に変化させ
る場合、(d) 上記(a) ，(b) ，(c) の２以上を組み合わ
せた場合、などの捲装の規則性を指す。The stepwise change in the winding pitch includes the following cases. That is, the portion where the conductive wire is wound on the outer wall surface of the glass tube is divided into two or more sections in the axial direction of the glass tube, and (a) the pitch of winding the conductive wire in one section is uniform, and is separated from the internal electrode. According to
When sequentially changing the winding pitch for each section, (b) While changing the winding pitch at the end between adjacent sections as the upper limit and the lower limit, continuously changing the winding pitch within the section within a range not exceeding this, When arbitrarily changing the average winding pitch per unit length for each section according to the distance from the internal electrode,
(c) When the winding pitch in each section is changed at a constant or gradual rate, and when the winding pitch is changed abruptly at the boundary of each section, (d) the above (a), (b) and (c) When two or more are combined, it indicates the regularity of winding.
【００１６】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載の蛍光ランプにおいて、外部電極を含むガラス
管外周面が透光性樹脂フィルムで一体的に被覆されてい
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the fluorescent lamp according to the first or second aspect, the outer peripheral surface of the glass tube including the external electrode is integrally covered with a translucent resin film. .
【００１７】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の蛍光ランプにおいて、外部電極の抵
抗率が 2×10-4Ωcm以下であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the fluorescent lamp according to any one of the first to third aspects, the external electrode has a resistivity of 2 × 10 −4 Ωcm or less.
【００１８】請求項１ないし４の発明において、放電媒
体は、たとえばキセノンガス、キセノンガスを主体とし
た希ガス類、あるいは前記の希ガスおよび水銀の混合系
が挙げられる。In the first to fourth aspects of the present invention, the discharge medium is, for example, xenon gas, a rare gas mainly composed of xenon gas, or a mixed system of the aforementioned rare gas and mercury.
【００１９】請求項１ないし４の発明において、発光管
を成すガラス管は、一般的に、外径1.6〜10mm程度、肉
厚 0.2〜 0.6mm程度、長さ50〜 500mm程度であり、その
内壁面の蛍光体層は、通常、この種の蛍光ランプで使用
されている蛍光体で形成されている。また、ガラス管の
少なくとも一端側に封入された内部電極の本体は、たと
えばNiもしくはNi合金などNi系金属などを素材として、
円筒体（もしくは円柱体）に形成されたものである。な
お、円筒体の場合は、放電空間に対向する端面を縮径し
た構成が望ましい。In the first to fourth aspects of the present invention, the glass tube constituting the arc tube generally has an outer diameter of about 1.6 to 10 mm, a wall thickness of about 0.2 to 0.6 mm, and a length of about 50 to 500 mm. The phosphor layer on the wall is usually formed of a phosphor used in this type of fluorescent lamp. Further, the body of the internal electrode sealed at least one end side of the glass tube, for example, using a Ni-based metal such as Ni or Ni alloy as a material,
It is formed in a cylindrical body (or a cylindrical body). In the case of a cylindrical body, it is desirable that the end face facing the discharge space be reduced in diameter.
【００２０】そして、その寸法や構造は、一般的に、外
径 0.6〜 2.0mm程度，長さ 2〜 5mm程度であり、円筒体
の場合は、対向する端面を縮径しておくことが好まし
い。なお、前記円筒体もしくは円柱体に対するリード端
子（導入線）の接続は、一般的には溶接などで行われ
る。また、ガラス管内における内部電極の封装・配置
は、一般的に、ガラス管に対して同心円的である。The dimensions and structure are generally about 0.6 to 2.0 mm in outer diameter and about 2 to 5 mm in length. In the case of a cylindrical body, it is preferable to reduce the diameter of the facing end face. . Note that the connection of the lead terminal (introduction wire) to the cylindrical body or the cylindrical body is generally performed by welding or the like. Moreover, the sealing and arrangement of the internal electrodes in the glass tube are generally concentric with the glass tube.
【００２１】請求項１ないし４の発明において、内部電
極の本体（円筒体もしくは円柱体）面に付着する電子放
出性物質（エミッタ）は、冷陰極蛍光ランプに使用され
ているエミッタ、たとえば酸化バリウムなどアルカリ土
類金属の酸化物、ホウ素化ランタンなど希土類元素のホ
ウ化物を主体としたものなどである。In the first to fourth aspects of the present invention, the electron-emitting substance (emitter) adhering to the main body (cylindrical or cylindrical) surface of the internal electrode is an emitter used in a cold cathode fluorescent lamp, for example, barium oxide. And oxides of alkaline earth metals, and borides of rare earth elements such as lanthanum boride.
【００２２】請求項１ないし４の発明において、発光管
と成るガラス管の外周面に螺旋状に捲装・配置する外部
電極は、たとえば径0.05〜 0.4mm程度のNi線、Cu線など
である。ここで、外部電極の材質は、外部電極における
電力損失を低減するために、抵抗率 2×10-4Ωcm以下の
ものが好ましく、また、その断面形状は円形、楕円形、
半円形、矩形、三角形、台形などの多角形、あるいはそ
れらに擬した形状でもよいし、さらには、印刷法などで
形成した薄膜であってもよい。In the first to fourth aspects of the present invention, the external electrodes spirally wound and arranged on the outer peripheral surface of the glass tube serving as the arc tube are, for example, a Ni wire or a Cu wire having a diameter of about 0.05 to 0.4 mm. . Here, the material of the external electrode is preferably one having a resistivity of 2 × 10 −4 Ωcm or less in order to reduce power loss in the external electrode, and its cross-sectional shape is circular, elliptical,
It may be a polygon such as a semicircle, a rectangle, a triangle, a trapezoid, or a shape imitating them, or a thin film formed by a printing method or the like.
【００２３】請求項１の発明において、外部電極線を螺
旋状に捲装するピッチは、ガラス管外周面に捲装される
導電線の幅ｗ(cm)、およびガラス管軸方向の平均導電線
捲装回数ｎ（回／cm）としたとき、ｗ×ｎ≦ 0.3を満た
すように設定される。ここで、ｗ×ｎ≦ 0.3を満たすよ
うに、導電線の幅ｗ(cm)および平均導電線捲装回数ｎ
（回／cm）を設定するのは、(1) 図１に示すように、ガ
ラス管内（放電室）のほぼ全域を発光させるに必要な最
低管電圧の確保、また、(2) 図２に示すように、前記最
低管電圧での点灯時における内部電極近傍の管壁温度を
150℃程度に抑える必要性からである。In the first aspect of the present invention, the pitch at which the external electrode wire is spirally wound is determined by the width w (cm) of the conductive wire wound on the outer peripheral surface of the glass tube and the average conductive wire in the axial direction of the glass tube. When the number of windings is set to n (times / cm), it is set so as to satisfy w × n ≦ 0.3. Here, the width w (cm) of the conductive wire and the average number of windings of the conductive wire n are set such that w × n ≦ 0.3 is satisfied.
(Times / cm) is set as follows: (1) As shown in Fig. 1, the minimum tube voltage required to emit light in almost the entire area of the glass tube (discharge chamber) is secured. As shown, the tube wall temperature near the internal electrode at the time of lighting at the minimum tube voltage is
This is because it is necessary to suppress the temperature to about 150 ° C.
【００２４】なお、導電線の幅ｗとは、ガラス管外壁面
（外周面）の導電線捲装部分における接平面の法線方向
からの平行光線によって、ガラス管外壁面に投影される
導電線の影の幅である。また、平均導電線捲装回数ｎ
（回／cm）とは、図３に示すように、外部電極の総捲装
数Ｎ（回）、ガラス管外周面に外部電極が捲装されてい
る部分の長さＬ(cm)とすると、ｎ＝Ｎ／Ｌで算出され
る。The width w of the conductive wire is defined as the conductive wire projected on the outer wall surface of the glass tube by a parallel light beam from the normal direction of the tangent plane in the conductive wire winding portion of the outer wall surface (outer peripheral surface) of the glass tube. Is the width of the shadow. In addition, the average conductive wire winding number n
As shown in FIG. 3, the total number of windings of the external electrode is N (times), and the length of the portion where the external electrode is wound on the outer peripheral surface of the glass tube is L (cm), as shown in FIG. , N = N / L.
【００２５】請求項２の発明において、外部電極線を螺
旋状に捲装するピッチは、ガラス管の外径（もしくは内
径）にもよるが一般的に、 0.1〜10mm程度であり、管軸
方向にほぼ均一な配光となるように、位置によってピッ
チを変える。たとえば内部電極に対して近いほど捲装ピ
ッチを粗に、離れるに従って捲装ピッチを密にする。請
求項３の発明において、螺旋状に捲装・配置された外部
電極領域面を保護するため、被覆する透光性樹脂フィル
ムとしては、たとえば熱収縮性のポリエチレンテレフタ
レート樹脂製のチューブ、ポリイミド樹脂フィルム、フ
ッ素樹脂フイルムなど、適度の耐熱性を有するものが挙
げられる。In the second aspect of the present invention, the pitch at which the external electrode wire is spirally wound depends on the outer diameter (or inner diameter) of the glass tube, but is generally about 0.1 to 10 mm, and is in the axial direction of the tube. The pitch is changed depending on the position so that the light distribution becomes almost uniform. For example, the closer to the internal electrode, the coarser the winding pitch, and the further away, the denser the winding pitch. In the invention according to claim 3, in order to protect the external electrode region surface wound and arranged in a spiral shape, the light-transmitting resin film to be coated is, for example, a tube made of a heat-shrinkable polyethylene terephthalate resin, a polyimide resin film. And those having appropriate heat resistance, such as a fluororesin film.
【００２６】請求項１の発明では、外部電極と対応する
ガラス管内壁面との間の総静電容量が低く抑えられるた
め、蛍光ランプ全体のインピーダンスが高くなり、結果
的に、外部電極と内部電極との間の放電電流が低く抑え
られる。つまり、管壁温度の上昇を抑制しながら、安定
した点灯動作および一様な発光分布が容易に確保され
る。 請求項２ないし４の発明では、上記作用が、より
効果的に助長されて、信頼性の高い蛍光ランプとして機
能する。According to the first aspect of the present invention, the total capacitance between the external electrode and the corresponding inner wall surface of the glass tube is suppressed low, so that the impedance of the entire fluorescent lamp increases, and as a result, the external electrode and the internal electrode And the discharge current between them can be kept low. That is, a stable lighting operation and a uniform light emission distribution are easily secured while suppressing a rise in the tube wall temperature. According to the second to fourth aspects of the present invention, the above operation is more effectively promoted and functions as a highly reliable fluorescent lamp.
【００２７】さらに付言すると、請求項１ないし４の発
明では、液晶表示具のバックライトなどとしての用途に
おいて、近傍の構成部材に悪影響を及ぼすことなく、高
品質な画像表示などに大きく寄与する。In addition, according to the first to fourth aspects of the present invention, in a use as a backlight of a liquid crystal display device, it greatly contributes to high quality image display without adversely affecting nearby components.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、図４ (a)， (b)、図５
(a)， (b)、図６、および図７を参照して実施例を説明
する。FIG. 4 (a), (b) and FIG.
An embodiment will be described with reference to (a), (b), FIG. 6 and FIG.
【００２９】実施例１，比較例 図４は、この実施例に係る蛍光ランプの要部構成を示す
もので、 (a)は断面図、 (b)は側面図である。図４
(a)， (b)において、１は発光管として機能する気密封
止のガラス管、２は前記ガラス管１の内壁面に形成され
た蛍光体被膜である。ここで、ガラス管１は、たとえば
外径 1.6〜10mm，長さ50〜 500mm程度で、放電媒体とし
ての希ガス、たとえばキセノンガスもしくはキセノンガ
スを主体とした混合希ガスが封入されている。Example 1 and Comparative Example FIGS. 4A and 4B show a main part of a fluorescent lamp according to this example, wherein FIG. 4A is a sectional view and FIG. 4B is a side view. FIG.
1A and 1B, reference numeral 1 denotes a hermetically sealed glass tube functioning as an arc tube, and reference numeral 2 denotes a phosphor coating formed on the inner wall surface of the glass tube 1. Here, the glass tube 1 has, for example, an outer diameter of 1.6 to 10 mm and a length of about 50 to 500 mm, and is filled with a rare gas as a discharge medium, for example, xenon gas or a mixed rare gas mainly composed of xenon gas.
【００３０】また、３は前記ガラス管１の一端側にリー
ド端子（導入線）４を導出して封装された内部電極、５
は前記ガラス管１の外周面に、管軸方向ほぼ全長に亘っ
て螺旋状に捲装されたNi系導電線より成る外部電極、
５′は前記外部電極５のリード端子である。Reference numeral 3 denotes a lead terminal (introduction wire) 4 at one end of the glass tube 1 and an internal electrode 5
Is an external electrode made of a Ni-based conductive wire spirally wound around the entire outer peripheral surface of the glass tube 1 in the tube axis direction,
5 'is a lead terminal of the external electrode 5.
【００３１】ここで、内部電極３は、たとえばNi系の一
端開口の内径が 2.0mm程度、長さが4.0mm程度の円筒体
で、その内外壁面に電子放出性物膜を設けたものであ
る。また、リード端子４は、たとえば径 0.4mm程度のコ
バール線ないし棒状体であり、一端部が円筒体の底壁面
に溶接により接続する一方、他端がガラス管１に気密に
封止導出されている。さらに、外部電極５の螺旋状の捲
装・配置は、前記外部電極５の投影像の幅ｗ(cm)と、管
軸方向の平均導電線捲装回数ｎ（回／cm）との積、ｗ×
ｎ＝0.01〜0.3 に設定されている。Here, the internal electrode 3 is, for example, a Ni-based cylindrical body having one end opening having an inner diameter of about 2.0 mm and a length of about 4.0 mm, and having an electron emission material film provided on inner and outer wall surfaces thereof. . The lead terminal 4 is, for example, a Kovar wire or rod having a diameter of about 0.4 mm. One end of the lead terminal 4 is connected to the bottom wall surface of the cylindrical body by welding, and the other end is hermetically sealed and led out to the glass tube 1. I have. Further, the spiral winding / arrangement of the external electrode 5 is obtained by multiplying the width w (cm) of the projected image of the external electrode 5 by the average number n of windings of the conductive wire in the tube axis direction (times / cm). w ×
n = 0.01 to 0.3 is set.
【００３２】なお、ガラス管１外周面に螺旋状に捲装さ
れた外部電極５は、透光性で熱収縮性樹脂チューブ６、
たとえば厚さ 0.1〜 2.5mm程度のフッ素樹脂チューブの
被覆・加熱収縮により、ガラス管１外周面に固定されて
いるが、他の固定手段によって巻きズレなどを防止し、
透光性を有する熱収縮性樹脂チューブ６の装着を省略す
ることもできる。The external electrode 5 spirally wound on the outer peripheral surface of the glass tube 1 is made of a translucent heat-shrinkable resin tube 6.
For example, it is fixed to the outer peripheral surface of the glass tube 1 by coating and heating shrinkage of a fluororesin tube having a thickness of about 0.1 to 2.5 mm.
The mounting of the heat-shrinkable resin tube 6 having translucency may be omitted.
【００３３】上記蛍光ランプは、それぞれリード端子
４、５′を介して内部電極３と外部電極５との間に、所
要の高周波電圧を印加（たとえば20〜 100 KHz， 1〜 4
KVのパルス電圧や矩形波電圧を印加）すると、両電極
３，５による放電が開始し、ガラス管１内で紫外線を放
射する。こうして放射された紫外線が、ガラス管１内壁
面の蛍光体被膜２によって、可視光線に変換されて蛍光
ランプ光源として機能する。なお、この点灯動作におい
て、外部電極５は、ノイズの発生や外部への漏れ電流を
低減するため、通常、接地されている。In the above-mentioned fluorescent lamp, a required high-frequency voltage is applied between the internal electrode 3 and the external electrode 5 via the lead terminals 4 and 5 '(for example, 20 to 100 KHz, 1 to 4).
When a KV pulse voltage or a rectangular wave voltage is applied), discharge by both electrodes 3 and 5 starts, and ultraviolet rays are radiated in the glass tube 1. The emitted ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor coating 2 on the inner wall surface of the glass tube 1 and functions as a fluorescent lamp light source. In this lighting operation, the external electrode 5 is usually grounded to reduce generation of noise and leakage current to the outside.
【００３４】上記構成の蛍光ランプは、外部電極５と対
応するガラス管１内壁面との間の総静電容量が低く抑え
られるため、蛍光ランプ全体のインピーダンスが高くな
り、結果的に、外部電極５と内部電極３との間の放電電
流が低く抑えられる。すなわち、上記式、ｗ×ｎ≦ 0.3
と設定した場合は、前記図１および図２に示すごとく、
外部電極５と内部電極３との間に、管軸方向全域を発光
させるために必要な比較的高い電圧を印加したにも拘ら
ず、管壁温度の上昇を抑制し、安定した点灯動作および
一様な発光分布が容易に確保されることが確認された。In the fluorescent lamp having the above structure, the total capacitance between the external electrode 5 and the corresponding inner wall surface of the glass tube 1 is kept low, so that the impedance of the fluorescent lamp as a whole increases, and as a result, the external electrode The discharge current between the electrode 5 and the internal electrode 3 is kept low. That is, the above equation, w × n ≦ 0.3
When set as shown in FIGS. 1 and 2,
Despite the application of a relatively high voltage between the external electrode 5 and the internal electrode 3 required to emit light in the entire tube axis direction, the increase in the tube wall temperature is suppressed, and a stable lighting operation and It was confirmed that such a light emission distribution was easily ensured.
【００３５】なお、この実施例に係る蛍光ランプの場合
は、外部電極５と内部電極３との間に、所要の電圧を印
加してガラス管１の管壁を介したバリアー放電の形態を
採るため、内部電極３をガラス管１の両端側に封装した
構成としても、同様の作用効果が認められる。また、ガ
ラス管１内壁面の蛍光体被膜２を帯状に一部を除去した
アパチャー構造の蛍光ランプにおいても、同様の作用効
果が得られる。In the case of the fluorescent lamp according to this embodiment, a required voltage is applied between the external electrode 5 and the internal electrode 3 to take a form of barrier discharge through the tube wall of the glass tube 1. Therefore, even when the internal electrodes 3 are sealed at both ends of the glass tube 1, the same operation and effect can be obtained. The same effect can be obtained in a fluorescent lamp having an aperture structure in which a part of the phosphor coating 2 on the inner wall surface of the glass tube 1 is removed in a strip shape.
【００３６】実施例２ 図５ (a)， (b)は、この実施例に係る蛍光ランプの要部
構成を示し、 (a)は断面図、 (b)は側面図である。図５
(a)， (b)において、１は発光管として機能する気密封
止のガラス管、２は前記ガラス管１の内壁面に形成され
た蛍光体被膜である。ここで、ガラス管１は、たとえば
外径 2〜10mm，長さ50〜 500mm程度で、放電媒体として
の希ガス、たとえばキセノンガスもしくはキセノンガス
を主体とした混合希ガスが封入されている。Embodiment 2 FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a main structure of a fluorescent lamp according to this embodiment, where (a) is a sectional view and (b) is a side view. FIG.
1A and 1B, reference numeral 1 denotes a hermetically sealed glass tube functioning as an arc tube, and reference numeral 2 denotes a phosphor coating formed on the inner wall surface of the glass tube 1. Here, the glass tube 1 has, for example, an outer diameter of about 2 to 10 mm and a length of about 50 to 500 mm, and is filled with a rare gas as a discharge medium, for example, xenon gas or a mixed rare gas mainly composed of xenon gas.
【００３７】また、３は前記ガラス管１の一端側にリー
ド端子（導入線）４を導出して封装された内部電極、５
は前記ガラス管１の外周面に、管軸方向ほぼ全長に亘っ
て螺旋状に捲装されたNi系導電線より成る外部電極、
５′は前記外部電極５のリード端子である。Reference numeral 3 denotes a lead terminal (lead wire) 4 at one end of the glass tube 1 and an internal electrode 5
Is an external electrode made of a Ni-based conductive wire spirally wound around the entire outer peripheral surface of the glass tube 1 in the tube axis direction,
5 'is a lead terminal of the external electrode 5.
【００３８】ここで、内部電極３は、たとえばNi系の一
端開口の内径が 2.0mm程度、長さが4.0mm程度の円筒体
で、その内外壁面に電子放出性物膜を設けたものであ
る。また、リード端子４は、たとえば径 0.4mm程度のコ
バール線ないし棒状体であり、一端部が円筒体の底壁面
に溶接により接続する一方、他端がガラス管１に気密に
封止導出されている。さらに、外部電極５の螺旋状の捲
装・配置は、内部電極３から離れるほど、外部電極５の
捲装ピッチが連続的もしくは段階的に小さく設定されて
いる。The internal electrode 3 is, for example, a Ni-based cylindrical body having one end opening having an inner diameter of about 2.0 mm and a length of about 4.0 mm, and having an electron-emitting material film provided on the inner and outer wall surfaces. . The lead terminal 4 is, for example, a Kovar wire or rod having a diameter of about 0.4 mm. One end of the lead terminal 4 is connected to the bottom wall surface of the cylindrical body by welding, and the other end is hermetically sealed and led out to the glass tube 1. I have. Further, in the spiral winding / arrangement of the external electrode 5, the winding pitch of the external electrode 5 is set smaller continuously or stepwise as the distance from the internal electrode 3 increases.
【００３９】なお、ガラス管１外周面に螺旋状に捲装さ
れた外部電極５は、透光性で熱収縮性樹脂チューブ６、
たとえば厚さ 0.1〜 2.5mm程度のフッ素樹脂チューブの
被覆・加熱収縮により、ガラス管１外周面に固定されて
いるが、他の固定手段によって巻きズレなどを防止し、
透光性を有する熱収縮性樹脂チューブ６の装着を省略す
ることもできる。The external electrode 5 spirally wound on the outer peripheral surface of the glass tube 1 is made of a light-transmissive heat-shrinkable resin tube 6.
For example, it is fixed to the outer peripheral surface of the glass tube 1 by coating and heating shrinkage of a fluororesin tube having a thickness of about 0.1 to 2.5 mm.
The mounting of the heat-shrinkable resin tube 6 having translucency may be omitted.
【００４０】上記蛍光ランプは、それぞれのリード端子
４，５′を介して内部電極３と外部電極５との間に、所
要の高周波電圧を印加（たとえば20〜 100 KHz， 1〜 4
KVのパルス電圧や矩形波電圧を印加）すると、両電極
３，５による放電が開始し、ガラス管１内で紫外線を放
射する。こうして放射された紫外線が、ガラス管１内壁
面の蛍光体被膜２によって、可視光線に変換されて蛍光
ランプ光源として機能する。なお、この点灯動作におい
て、外部電極５は、ノイズの発生や外部への漏れ電流を
低減するため、通常、接地されている。In the above fluorescent lamp, a required high-frequency voltage is applied between the internal electrode 3 and the external electrode 5 via the respective lead terminals 4 and 5 '(for example, 20 to 100 KHz, 1 to 4 KHz).
When a KV pulse voltage or a rectangular wave voltage is applied), discharge by both electrodes 3 and 5 starts, and ultraviolet rays are radiated in the glass tube 1. The emitted ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor coating 2 on the inner wall surface of the glass tube 1 and functions as a fluorescent lamp light source. In this lighting operation, the external electrode 5 is usually grounded to reduce generation of noise and leakage current to the outside.
【００４１】上記構成の蛍光ランプは、ガラス管１外周
面の外部電極５の捲装・配置ピッチの広狭に対応し、狭
ピッチの領域ほど外部電極５近傍の電流密度が高くなっ
て、輝度の向上が図られる。すなわち、一定の規則に沿
って外部電極５を螺旋状に捲装・配置したことにより、
安定した点灯動作を確保しながら、所望の輝度分布（一
様な発光分布）を容易に得られる。なお、この場合も管
壁温度の上昇を抑制し、比較的低温に維持することがで
きる。In the fluorescent lamp having the above configuration, the pitch of the winding and arrangement of the external electrodes 5 on the outer peripheral surface of the glass tube 1 corresponds to the width thereof, and the current density in the vicinity of the external electrodes 5 increases as the pitch becomes smaller. Improvement is achieved. That is, the external electrode 5 is spirally wound and arranged according to a certain rule,
A desired luminance distribution (uniform light emission distribution) can be easily obtained while securing stable lighting operation. In this case as well, the rise in the tube wall temperature can be suppressed and the temperature can be kept relatively low.
【００４２】図６の曲線Ａは、この実施例に係る蛍光ラ
ンプ（全長 185mm）を点灯動作させたときの、管軸方向
における発光強度（相対値）分布を例示したもので、蛍
光ランプ全長に亘って、ほぼ一定の発光強度を呈するこ
とが確認された。なお、比較のため、螺旋状に捲装した
外部電極５の捲装ピッチを外部電極捲装部分の全長に亘
って、ほぼ一定に設定した他は、実施例蛍光ランプと同
一条件とした場合を曲線ａで示す。The curve A in FIG. 6 illustrates the distribution of the luminous intensity (relative value) in the tube axis direction when the fluorescent lamp (total length 185 mm) according to this embodiment is operated, and corresponds to the total length of the fluorescent lamp. It was confirmed that the light-emitting element exhibited a substantially constant light emission intensity over the entire area. For comparison, the case where the same conditions as those of the fluorescent lamp of the embodiment were used except that the winding pitch of the spirally wound external electrode 5 was set to be substantially constant over the entire length of the external electrode wound portion was set. Shown by curve a.
【００４３】なお、この実施例に係る蛍光ランプの場合
は、外部電極５と内部電極３との間に、所要の電圧を印
加してガラス管１の管壁を介したバリアー放電の形態を
採るため、図７に断面的に示すように、内部電極３，
３′をガラス管１の両端側に封装した構成とし、外部電
極５と内部電極３，３′との間に１個以上の電源を用い
て電圧を印加する構成としても、同様の作用効果が認め
られる。また、ガラス管１内壁面の蛍光体被膜２を帯状
に一部を除去したアパチャー構造の蛍光ランプにおいて
も、同様の作用効果が得られる。In the case of the fluorescent lamp according to this embodiment, a required voltage is applied between the external electrode 5 and the internal electrode 3 to take a form of barrier discharge through the tube wall of the glass tube 1. Therefore, as shown in cross section in FIG.
The same operation and effect can be obtained by a configuration in which 3 ′ is sealed at both ends of the glass tube 1 and a voltage is applied between the external electrode 5 and the internal electrodes 3 and 3 ′ using one or more power supplies. Is recognized. The same effect can be obtained in a fluorescent lamp having an aperture structure in which a part of the phosphor coating 2 on the inner wall surface of the glass tube 1 is removed in a strip shape.
【００４４】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえばガラス管の材質、外径、長
さ、形状、内部電極の材質、形状、構造、外部電極の材
質、電極と端子リードとの固定手段あるいは透光性樹脂
フィルムの素材など蛍光ランプの用途ないし使用状態に
対応して適宜変更できる。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, use of fluorescent lamps such as glass tube material, outer diameter, length, shape, internal electrode material, shape, structure, external electrode material, means for fixing electrodes and terminal leads, or translucent resin film material It can be changed as appropriate according to the usage state.
【００４５】[0045]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、管壁温度の上
昇を抑制しながら、安定した点灯動作および一様な発光
分布が容易に確保できる蛍光ランプが提供される。According to the first aspect of the present invention, there is provided a fluorescent lamp capable of easily securing a stable lighting operation and a uniform light emission distribution while suppressing an increase in the tube wall temperature.
【００４６】請求項２の発明によれば、安定した点灯動
作を確保しながら、所望の輝度分布（一様な発光分布）
を容易に呈する蛍光ランプが提供される。According to the second aspect of the present invention, a desired luminance distribution (uniform light emission distribution) is ensured while ensuring a stable lighting operation.
Is provided.
【００４７】請求項３ないし４の発明では、上記作用
が、より効果的に助長されて、信頼性の高い蛍光ランプ
が提供される。According to the third and fourth aspects of the present invention, the above operation is more effectively promoted, and a highly reliable fluorescent lamp is provided.
【００４８】すなわち、請求項１ないし４の発明によれ
ば、液晶表示ユニットのバックライトなどに使用した場
合、近傍の構成部材に悪影響を及ぼすことなく、高品質
な画像表示などに大きく寄与する蛍光ランプを提供でき
る。That is, according to the first to fourth aspects of the present invention, when used for a backlight of a liquid crystal display unit, the fluorescent light greatly contributes to high-quality image display without adversely affecting neighboring components. Can provide lamp.
【図１】外部電極の幅と外部電極の平均捲装回数との積
と管全域発光に要する最低管電圧との関係を示す特性
図。FIG. 1 is a characteristic diagram showing a relationship between a product of a width of an external electrode and an average number of times of winding of the external electrode and a minimum tube voltage required for light emission over the entire tube.
【図２】外部電極の幅と外部電極の平均捲装回数との積
と管中央部の管壁温度との関係を示す特性図。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a product of a width of an external electrode and an average number of times of winding of the external electrode and a tube wall temperature at a central portion of the tube.
【図３】外部電極の幅と外部電極の平均捲装回数を算出
する説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for calculating a width of an external electrode and an average number of windings of the external electrode.
【図４】第１の実施例に係る蛍光ランプの要部構成を示
すもので、(a) は断面図、(b)は側面図。FIGS. 4A and 4B show a main part configuration of the fluorescent lamp according to the first embodiment, wherein FIG. 4A is a sectional view and FIG.
【図５】第２の実施例に係る蛍光ランプの要部構成を示
すもので、(a) は断面図、(b)は側面図。FIGS. 5A and 5B show a main configuration of a fluorescent lamp according to a second embodiment, in which FIG. 5A is a cross-sectional view and FIG. 5B is a side view.
【図６】第２の実施例に係る蛍光ランプの管軸方向の発
光強度を従来の蛍光ランプの場合と比較して示す特性
図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the luminous intensity in the tube axis direction of the fluorescent lamp according to the second embodiment in comparison with the case of a conventional fluorescent lamp.
【図７】第２の実施例に係る蛍光ランプの変形例の要部
構成を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of a modification of the fluorescent lamp according to the second embodiment.
【図８】従来の蛍光ランプの要部構成例を示す横断面
図．FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example of a main part of a conventional fluorescent lamp.
【符号の説明】 １……ガラス管 ２……蛍光体被膜 ３，３′……内部電極 ４，４′……リード端子（導入線） ５……外部電極（外部電極線） ５′……外部電極のリード端子 ６……透光性樹脂チューブ[Description of Signs] 1 ... Glass tube 2 ... Phosphor coating 3,3 '... Internal electrode 4,4' ... Lead terminal (introduction wire) 5 ... External electrode (external electrode wire) 5 '... External electrode lead terminal 6: Translucent resin tube
Claims (4)
セノンガスを含む放電媒体が封入されたガラス管と、前
記ガラス管の少なくとも一端側にリード端子を導出して
封装された内部電極と、前記ガラス管の外周面に管軸方
向ほぼ全長に亘って螺旋状に捲装された導電線より成る
外部電極とを有する蛍光ランプであって、 前記ガラス管外周面に投影される導電線像の幅ｗ(cm)、
およびガラス管軸方向の平均導電線捲装回数ｎ（回／c
m）としたとき、 ｗ×ｎ≦ 0.3 を満たすことを特徴とする蛍光ランプ。1. A glass tube in which a phosphor film is formed on an inner wall surface and in which a discharge medium containing xenon gas is sealed, and an internal electrode which is led out and sealed at least at one end side of the glass tube. A fluorescent lamp having an external electrode made of a conductive wire spirally wound over substantially the entire length of the glass tube in the tube axis direction on the outer peripheral surface of the glass tube, wherein the conductive line image projected on the outer peripheral surface of the glass tube Width w (cm),
And average number of windings of conductive wire in the axial direction of glass tube n (times / c
m), a fluorescent lamp satisfying w × n ≦ 0.3.
電極の捲装ピッチが連続的もしくは段階的にが小さくな
るように設定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。2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the winding pitch of the external electrode is set to be reduced continuously or stepwise as the distance from the internal electrode increases.
樹脂フィルムで一体的に被覆されていることを特徴とす
る請求項１もしくは請求項２記載の蛍光ランプ。3. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the glass tube including the external electrode is integrally covered with a light-transmitting resin film.
あることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか
一記載の蛍光ランプ。4. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the resistivity of the external electrode is 2 × 10 −4 Ωcm or less.
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|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |