JP2006066104A - Flexed fluorescent lamp and backlight device - Google Patents
Flexed fluorescent lamp and backlight device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006066104A JP2006066104A JP2004244419A JP2004244419A JP2006066104A JP 2006066104 A JP2006066104 A JP 2006066104A JP 2004244419 A JP2004244419 A JP 2004244419A JP 2004244419 A JP2004244419 A JP 2004244419A JP 2006066104 A JP2006066104 A JP 2006066104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- binder
- fluorescent lamp
- bent
- lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ガラスバルブをU字状、コ字状等に屈曲した屈曲形蛍光ランプ及びバックライト装置に関する。 The present invention relates to a bent fluorescent lamp and a backlight device in which a glass bulb is bent into a U shape, a U shape, or the like.
近年、液晶ディスプレイのバックライト装置等の光源として、細径の冷陰極蛍光ランプが用いられている。
冷陰極蛍光ランプは、封入された水銀が放電によって励起されて紫外線を発生し、当該紫外線が蛍光体によって可視光線に変換されることにより発光する。ここで、水銀の励起によって発せられた紫外線のなかには、蛍光体によって可視光線に変換されることなく、そのままランプ外部に漏れるものがある。
In recent years, a small-diameter cold cathode fluorescent lamp has been used as a light source for a backlight device of a liquid crystal display.
In the cold cathode fluorescent lamp, the enclosed mercury is excited by discharge to generate ultraviolet light, and the ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor, and emits light. Here, some ultraviolet rays emitted by the excitation of mercury are leaked out of the lamp as they are without being converted into visible light by the phosphor.
ところで、液晶ディスプレイのバックライト装置においては、例えば拡散板等、プラスチックからなる部材が多く用いられている。プラスチックは、紫外線が照射されると劣化して変色することが知られている。例えば、拡散板は透明なプラスチックからなり、ランプから発せられる光を透過させる部材であるので、紫外線劣化によって変色すると、バックライト装置の輝度が低下することになる。したがって、プラスチックの紫外線劣化による変色を抑制するために、冷陰極蛍光ランプから漏洩する紫外線の量を抑える必要がある。 By the way, in a backlight device of a liquid crystal display, members made of plastic such as a diffusion plate are often used. It is known that plastic deteriorates and changes color when irradiated with ultraviolet rays. For example, the diffuser plate is made of a transparent plastic and is a member that transmits light emitted from the lamp. Therefore, when the color changes due to ultraviolet deterioration, the luminance of the backlight device decreases. Therefore, in order to suppress the discoloration due to the ultraviolet deterioration of the plastic, it is necessary to suppress the amount of ultraviolet light leaking from the cold cathode fluorescent lamp.
そこで、バックライト装置等の光源に用いられる冷陰極蛍光ランプにおいて、ガラスバルブと蛍光体膜との間に紫外線を遮断する保護膜を形成することが提案されている。保護膜を形成することにより、ランプ外部に漏洩する紫外線の量を抑えることができるので、プラスチック部材の紫外線劣化を抑制することができる。
しかし、ガラスバルブと蛍光体膜との間に保護膜を形成すると、蛍光体膜と保護膜との被着強度が弱いため、蛍光体膜の剥離が生じやすくなる。
Therefore, in a cold cathode fluorescent lamp used for a light source such as a backlight device, it has been proposed to form a protective film for blocking ultraviolet rays between a glass bulb and a phosphor film. By forming the protective film, the amount of ultraviolet light leaking to the outside of the lamp can be suppressed, so that the ultraviolet deterioration of the plastic member can be suppressed.
However, when a protective film is formed between the glass bulb and the phosphor film, the adhesion strength between the phosphor film and the protective film is weak, and thus the phosphor film is easily peeled off.
蛍光体膜の剥離が生じると、蛍光体膜がガラスバルブ内に剥がれ落ちる。この剥がれ落ちた蛍光体膜が存在するところは、蛍光体膜の膜厚が厚くなるので、輝度が大きく低下してしまう。
また、蛍光体膜が剥離した箇所では、紫外線が蛍光体によって可視光線に変換されないので、ランプ外部に漏洩する紫外線の割合が増大することになる。
When peeling of the phosphor film occurs, the phosphor film peels off into the glass bulb. Where the peeled-off phosphor film is present, the thickness of the phosphor film is increased, and the luminance is greatly reduced.
Further, since the ultraviolet ray is not converted into visible light by the phosphor at the portion where the phosphor film is peeled off, the proportion of the ultraviolet ray leaking to the outside of the lamp increases.
そこで、蛍光体膜の剥離を防止するために、特許文献1における蛍光ランプでは、蛍光体膜の結着に用いる結着剤と略同成分の結着剤を保護膜に含有させることが提案されている。これにより、蛍光体膜と保護膜との被着強度が増大するので、蛍光体膜の剥離を防止することができる。
この技術を直管状の冷陰極蛍光ランプに転用すると、蛍光体膜と保護膜との剥離を防止することができる。これにより、蛍光体膜の膜はがれを生じることなく、紫外線遮断効果の高い直管状の冷陰極蛍光ランプを得ることができる。
If this technique is applied to a straight tubular cold cathode fluorescent lamp, it is possible to prevent the phosphor film and the protective film from peeling off. As a result, it is possible to obtain a straight tubular cold cathode fluorescent lamp having a high ultraviolet blocking effect without causing peeling of the phosphor film.
ところで、近年、ディスプレイ画面の大型化を図るために、バックライト装置の光源として、U字状、コ字状等に屈曲した冷陰極蛍光ランプが用いられている。これらの屈曲形の冷陰極蛍光ランプは、直管状の冷陰極蛍光ランプを加熱によって屈曲することにより得ることができる。
しがしながら、上述の特許文献1の技術を転用した直管状の冷陰極蛍光ランプを用いて、屈曲形冷陰極蛍光ランプを形成すると、蛍光体膜の剥離の防止と、十分な紫外線の遮断効果を両立させることができないという問題がある。以下、この問題について述べる。
By the way, in recent years, in order to increase the size of the display screen, a cold cathode fluorescent lamp bent in a U shape, a U shape or the like is used as a light source of a backlight device. These bent cold cathode fluorescent lamps can be obtained by bending a straight tubular cold cathode fluorescent lamp by heating.
However, when a bent-type cold cathode fluorescent lamp is formed using a straight-tube cold cathode fluorescent lamp using the technique of
本発明者らは、上述した特許文献1の技術を転用した直管状の冷陰極蛍光ランプを用いて、数本の屈曲形冷陰極蛍光ランプの試作品を作製した。
図7は、屈曲形冷陰極ランプの屈曲部の拡大断面図であって、ガラスバルブ130の内面に保護膜132が形成され、保護膜132に蛍光体膜134が被着されている。試作品の中には、図7に示すように、屈曲部Aにおいて蛍光体膜34の剥離が生じるものがあった。これは、特許文献1でガラスバルブの材料として用いられているソーダ石灰ガラスと比較して、冷陰極ランプのガラスバルブの材料として用いられるホウケイ酸ガラスが硬い性質を有しており、ガラスバルブ130を屈曲成形する際に、ガラスバルブ130の屈曲予定部を加熱軟化して引き伸ばすことなく屈曲させるので、屈曲部Aにしわが発生しやすいことに起因していると考えられる。上述したように、蛍光体膜134の剥離が生じると、輝度の低下及び漏洩する紫外線による樹脂劣化が生じるので問題である。
The inventors of the present invention have produced several bent cold cathode fluorescent lamp prototypes using a straight tubular cold cathode fluorescent lamp that is a diversion of the technique of
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the bent portion of the bent cold cathode lamp. A
その一方で、試作品の中には、屈曲部において蛍光体膜の剥離を生じていないランプもあった。しかし、当該ランプについて特性試験を実施したところ、これらのランプは紫外線を遮断する効果が小さく、プラスチック部材の紫外線劣化を抑えるまでには至っていないことがわかった。
つまり、特許文献1の技術を転用した直管状の冷陰極蛍光ランプを屈曲させて得られる屈曲形冷陰極蛍光ランプでは、蛍光体膜の剥離の防止と、十分な紫外線の遮断効果を両立させることができない。
On the other hand, some prototypes have lamps in which the phosphor film does not peel off at the bent portion. However, when a characteristic test was performed on the lamps, it was found that these lamps have a small effect of blocking ultraviolet rays, and have not yet been able to suppress ultraviolet degradation of the plastic member.
That is, in a bent cold cathode fluorescent lamp obtained by bending a straight tubular cold cathode fluorescent lamp using the technique of
そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、蛍光体膜の剥離を生じることなく、十分な紫外線遮断の効果を奏する屈曲形蛍光ランプ、及びプラスチック部材の紫外線劣化による輝度の低下が生じにくいバックライト装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a bent fluorescent lamp that exhibits a sufficient ultraviolet blocking effect without causing peeling of the phosphor film, and luminance due to ultraviolet deterioration of the plastic member. It is an object of the present invention to provide a backlight device that is less likely to cause a decrease in brightness.
本発明者らは、ガラスバルブを屈曲させた際に蛍光体膜が剥離する原因について鋭意研究を重ねた。その結果、蛍光体膜が剥離する主な原因は、保護膜の厚さにあることがわかった。すなわち蛍光体膜は、保護膜と被着しているのみならず、保護膜中の結着剤を介してガラスバルブとも連結している。ここで保護膜が厚いと、保護膜中の結着剤による蛍光体膜とガラスバルブとの連結が弱まり、ガラスバルブを屈曲させた際に蛍光体膜の剥離が生じることが判明した。ここで、保護膜を薄くすれば、保護膜中の結着剤によるガラスバルブと蛍光体膜との連結が強くなって、蛍光体膜の剥離を防止することができる。しかし、保護膜を薄くすると、紫外線の遮断率が低下して十分な紫外線遮断効果を得ることができないことが判明した。 The inventors of the present invention have made extensive studies on the cause of the phosphor film peeling when the glass bulb is bent. As a result, it was found that the main cause of the peeling of the phosphor film is the thickness of the protective film. That is, the phosphor film is not only attached to the protective film but also connected to the glass bulb via the binder in the protective film. Here, it was found that when the protective film is thick, the connection between the phosphor film and the glass bulb by the binder in the protective film is weakened, and the phosphor film is peeled when the glass bulb is bent. Here, if the protective film is made thinner, the connection between the glass bulb and the phosphor film by the binder in the protective film becomes stronger, and peeling of the phosphor film can be prevented. However, it has been found that if the protective film is made thinner, the ultraviolet blocking rate is lowered and a sufficient ultraviolet blocking effect cannot be obtained.
そこで、本発明は、屈曲されたガラスバルブの内面に、紫外線を遮断する保護膜が形成されているとともに、当該保護膜に蛍光体膜が被着された屈曲形蛍光ランプであって、前記ガラスバルブは、紫外線遮断材料を含有せしめたホウケイ酸ガラスからなり、前記蛍光体膜は、第1の結着剤を含有しており、前記保護膜は、前記紫外線遮断材料からなり、第2の結着剤を含有していることを特徴としている。 Accordingly, the present invention is a bent fluorescent lamp in which a protective film for blocking ultraviolet rays is formed on the inner surface of a bent glass bulb, and a phosphor film is attached to the protective film, and the glass The bulb is made of borosilicate glass containing an ultraviolet blocking material, the phosphor film contains a first binder, the protective film is made of the ultraviolet blocking material, and a second binder. It is characterized by containing an adhesive.
上記の構成では、保護膜のみならずガラスバルブにも紫外線遮断材料を含有させているので、保護膜の厚みを薄く形成しても、プラスチックの紫外線劣化を抑えるのに十分な紫外線の遮断効果を奏する。これにより、保護膜の厚みを薄く形成することができるので、保護膜中に含有させた第2の結着剤の作用による蛍光体膜とガラスバルブとの連結強度が大きくなる。したがって、ガラスバルブを屈曲させた場合でも、屈曲部において蛍光体膜の剥離が生じない。したがって、上記構成とすることによって、蛍光体膜の剥離を生じることなく、十分な紫外線遮断の効果を奏する屈曲形蛍光ランプを提供することができる。 In the above configuration, an ultraviolet blocking material is contained not only in the protective film but also in the glass bulb. Therefore, even if the protective film is made thin, it has an ultraviolet blocking effect sufficient to suppress the ultraviolet deterioration of the plastic. Play. Thereby, since the thickness of the protective film can be reduced, the connection strength between the phosphor film and the glass bulb due to the action of the second binder contained in the protective film is increased. Therefore, even when the glass bulb is bent, the phosphor film does not peel off at the bent portion. Therefore, the above configuration can provide a bent fluorescent lamp that exhibits a sufficient ultraviolet blocking effect without causing peeling of the phosphor film.
ここで、前記保護膜の膜厚は、0.10μm以上0.45μm以下であることことが望ましい。保護膜の膜厚が0.10μm未満であると紫外線の透過率が高くなり、その一方で、膜厚が0.45μmより大きいと輝度の低下及び蛍光体膜の剥離を招く。したがって、保護膜の厚みは、上記範囲内に規定することが好適である。
また、前記紫外線遮断材料は、チタニアであることが望ましい。チタニアは、紫外線を遮断する効果が高いので、紫外線遮断材料として好適である。また、保護膜をチタニアのみで形成すると、特許文献1のように保護膜をアルミナとチタニアとで形成した場合よりも、同程度の紫外線遮断効果を得るのに膜厚を薄くすることができる。これにより、保護膜中の結着剤による蛍光体膜とガラスバルブとの連結効果を強めることができるので、蛍光体膜の剥離を防止することができる。
Here, the thickness of the protective film is desirably 0.10 μm or more and 0.45 μm or less. When the thickness of the protective film is less than 0.10 μm, the transmittance of ultraviolet rays is increased. On the other hand, when the thickness is larger than 0.45 μm, the luminance is lowered and the phosphor film is peeled off. Therefore, it is preferable that the thickness of the protective film is defined within the above range.
The ultraviolet blocking material is preferably titania. Titania is suitable as an ultraviolet blocking material because it has a high effect of blocking ultraviolet rays. Further, when the protective film is formed of only titania, the film thickness can be reduced to obtain the same ultraviolet blocking effect as compared with the case where the protective film is formed of alumina and titania as in
ここで、前記ホウケイ酸ガラスは、重量比0.1%以上0.7%以下の範囲のチタニアを含有することが望ましい。チタニアの含有率が重量比0.1%未満であると紫外線の透過率が高くなり、また、含有率が重量比0.7%より大きいと、可視光線の透過率が低下する。したがって、ホウケイ酸ガラス中のチタニアの含有率は、上記の範囲内に規定することが好適である。 Here, the borosilicate glass preferably contains titania in a range of 0.1% to 0.7% by weight. When the titania content is less than 0.1% by weight, the ultraviolet transmittance increases. When the titania content is greater than 0.7%, the visible light transmittance decreases. Therefore, it is preferable that the content of titania in the borosilicate glass is defined within the above range.
また、前記保護膜は、平均粒径が0.03μm以上0.40μm以下のチタニアからなることが望ましい。平均粒径が0.03μm未満であると、製造工程において不純物ガスを吸着して発光輝度が低下し、また、平均粒径が0.40μmよりも大きいと、粒子の空隙が大きくなって紫外線の透過率が高くなる。したがって、保護膜を形成するチタニアの平均粒径は、上記範囲内に規定することが好適である。 The protective film is preferably made of titania having an average particle size of 0.03 μm to 0.40 μm. When the average particle size is less than 0.03 μm, the impurity gas is adsorbed in the manufacturing process and the luminance of light emission decreases. When the average particle size is greater than 0.40 μm, the voids of the particles become large and the ultraviolet rays are reduced. Increases transmittance. Therefore, it is preferable that the average particle diameter of titania forming the protective film is defined within the above range.
ここで、前記蛍光体膜における前記第1の結着剤の重量比は、1%以上5%以下の範囲にあることが望ましい。蛍光体膜における第1の結着剤の重量比が1%未満であると、蛍光体膜の剥離が生じ、重量比が5%よりも大きいと輝度の低下を招く。したがって、蛍光体膜における第1の結着剤の重量比は、上記の範囲内に規定することが好適である。
また、前記保護膜における前記第2の結着剤の重量比は、10%以上30%以下の範囲にあることが望ましい。保護膜における第2の結着剤の重量比が10%未満であると蛍光体膜の剥離が生じ、重量比が30%よりも大きいと輝度の低下を招く。したがって、保護膜における第2の結着剤の重量比は、上記の範囲内に規定することが好適である。
Here, the weight ratio of the first binder in the phosphor film is preferably in the range of 1% to 5%. When the weight ratio of the first binder in the phosphor film is less than 1%, the phosphor film peels off, and when the weight ratio is greater than 5%, the luminance is lowered. Therefore, the weight ratio of the first binder in the phosphor film is preferably defined within the above range.
The weight ratio of the second binder in the protective film is preferably in the range of 10% to 30%. When the weight ratio of the second binder in the protective film is less than 10%, the phosphor film is peeled off, and when the weight ratio is larger than 30%, the luminance is lowered. Therefore, it is preferable that the weight ratio of the second binder in the protective film is defined within the above range.
ここで、前記ホウケイ酸ガラスは、重量比13%以上18%以下の範囲のホウ酸を含有することが望ましい。ホウケイ酸ガラスからなるガラスバルブは、封止部においてタングステンからなるリード線を封着している。ホウケイ酸ガラスにおいて、ホウ酸の濃度が上記の範囲を逸脱すると、タングステンとの熱膨張係数と大きく相違して、封止部において封入ガスのリーク等が生じる。したがって、ホウケイ酸ガラスにおけるホウ酸の濃度は、上記の範囲内に規定することが好適である。 Here, it is preferable that the borosilicate glass contains boric acid in a range of 13% to 18% by weight. A glass bulb made of borosilicate glass seals a lead wire made of tungsten at a sealing portion. In the borosilicate glass, if the concentration of boric acid deviates from the above range, the thermal expansion coefficient of tungsten is greatly different, and leakage of the sealed gas occurs in the sealing portion. Therefore, the concentration of boric acid in the borosilicate glass is preferably defined within the above range.
また、前記第1の結着剤と、前記第2の結着剤とは、略同成分であることが望ましい。 これにより、簡易な構成で、蛍光体中の結着剤と保護膜中の結着剤との結合力が高まり、蛍光体膜とガラスバルブとの連結強度が大きくなるので、蛍光体膜の剥離が生じにくくなる。
ここで、前記第1の結着剤は、カルシウム−バリウム−ホウ素の各酸化物を主成分とすることが望ましい。この結着剤は、溶融温度が約600℃であり、製造工程における加工温度の点で適している。また、透明であり光束の低下を招き難いので蛍光体膜の結着剤として好適である。
Further, it is desirable that the first binder and the second binder are substantially the same component. As a result, the binding force between the binder in the phosphor and the binder in the protective film is increased with a simple configuration, and the connection strength between the phosphor film and the glass bulb is increased. Is less likely to occur.
Here, it is desirable that the first binder is mainly composed of calcium-barium-boron oxides. This binder has a melting temperature of about 600 ° C. and is suitable in terms of processing temperature in the production process. Further, since it is transparent and hardly causes a decrease in luminous flux, it is suitable as a binder for a phosphor film.
本発明に係るバックライト装置は、上記のいずれかに記載の屈曲形蛍光ランプを光源として備えることを特徴としている。上記の屈曲形蛍光ランプは、蛍光体膜の剥離が生じることなく、また、十分な紫外線の遮断効果を有しているので、このランプを光源として用いることによって、プラスチック部材の樹脂劣化が生じにくいので、寿命中において輝度の低下が生じにくいバックライト装置を提供することができる。 The backlight device according to the present invention is characterized by including the bent fluorescent lamp described above as a light source. Since the above-described bent fluorescent lamp does not cause peeling of the phosphor film and has a sufficient ultraviolet blocking effect, the plastic member is less likely to be deteriorated by using this lamp as a light source. Therefore, it is possible to provide a backlight device in which the luminance is not easily lowered during the lifetime.
また、本発明に係る他のバックライト装置は、光源から発せられた光を、拡散板によって拡散するバックライト装置であって、前記光源は、上記のいずれかに記載の屈曲形蛍光ランプであり、前記拡散板は、ポリカーボネート樹脂からなることを特徴としている。拡散板の材料として用いられるポリカーボネート樹脂は、345nm以下の波長の紫外線によって劣化しやすい。特に、水銀の輝線スペクトルのうち波長313nmの紫外線がポリカーネート樹脂の劣化に影響する。ここで、上記記載の屈曲形蛍光ランプは、345nm以下の波長の紫外線を遮断できるとともに、波長313nmの紫外線を効果的に遮断する。したがって、当該屈曲形蛍光ランプを用いたバックライト装置は、拡散板の紫外線劣化が生じにくいので、寿命中において輝度の低下が生じにくいという効果を有している。 Further, another backlight device according to the present invention is a backlight device that diffuses light emitted from a light source by a diffusion plate, and the light source is the bent fluorescent lamp described in any of the above. The diffusion plate is made of polycarbonate resin. The polycarbonate resin used as the material of the diffusion plate is easily deteriorated by ultraviolet rays having a wavelength of 345 nm or less. In particular, ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm in the mercury emission spectrum affect the deterioration of the polycarbonate resin. Here, the bent fluorescent lamp described above can block ultraviolet rays having a wavelength of 345 nm or less and effectively blocks ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm. Therefore, the backlight device using the bent fluorescent lamp has an effect that the luminance is hardly lowered during the lifetime because the diffusion plate hardly undergoes ultraviolet deterioration.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る屈曲形冷陰極蛍光ランプ(以下、「屈曲形ランプ」という。)及びバックライト装置について説明する。
<バックライト装置の構成>
はじめに、本実施の形態に係るバックライト装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るアスペクト比16:9の液晶テレビ用バックライト装置1の構成を示す概略斜視図である。同図において内部の構造を示すために前面パネル16の一部を切り欠いて示している。
Hereinafter, a bent cold cathode fluorescent lamp (hereinafter referred to as “bent lamp”) and a backlight device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of backlight device>
First, the configuration of the backlight device according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a
バックライト装置1は、図1に示すように、屈曲形ランプ20と、開口部を有しこれらのランプ20を収納する筐体10と、この筐体10の開口部を覆う前面パネル16とを備える。
筐体10は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製であって、その内面11に銀などの金属が蒸着されて反射面が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
屈曲形ランプ20はコ字状をしており、本実施の形態では、5つの屈曲形ランプ20が筐体10内に直下方式で配設され、電気的に並列に接続されている。なお、屈曲形ランプ20の詳細については後述する。
筐体10の開口部は、拡散板13、拡散シート14およびレンズシート15を積層してなる透光性の前面パネル16で覆われており、内部にちりや埃などの異物が入り込まないように密閉されている。
The
The opening of the
拡散板13の材料としては、ポリカーボネート樹脂が用いられている。従来、拡散板13の材料としては一般的にアクリルが用いられているが、液晶テレビ画面が大型になると、耐熱性及び耐湿性の点で不利である。アクリル樹脂の耐熱温度は約90℃であり、大型のバックライト装置では内部空間が高温となるので、耐熱性の点で不安要素を抱えている。さらに、アクリル樹脂は吸湿性が高いため、アクリル樹脂からなる拡散板は吸湿によって反りを生じやすく、拡散板が大型になるほど反りによる寸法誤差も大きくなるため、バックライト装置の設計上の不具合が生じやすい。
A polycarbonate resin is used as the material of the
それに対して、ポリカーボネート樹脂は耐熱温度が約130℃とアクリル樹脂より高く、さらに、ポリカーボネート樹脂は耐湿性に優れており、吸湿によって反りが生じにくいので、ポリカーボネート樹脂は、大型バックライト装置の拡散板の材料としてより適している。
前面パネル16における拡散板13及び拡散シート14は、屈曲形ランプ20から放射された光を散乱・拡散させるものであり、レンズシート15は、当該シート15の法線方向へ光をそろえるものであって、これらにより屈曲形ランプ20から発せられた光が前面パネル16の表面(発光面)の全体に亘り均一に前方を照射するように構成されている。
Polycarbonate resin, on the other hand, has a heat resistant temperature of about 130 ° C., which is higher than that of acrylic resin. Furthermore, polycarbonate resin is excellent in moisture resistance and warpage is not likely to occur due to moisture absorption. More suitable as material.
The diffusing
<屈曲形ランプの構成>
つぎに、図2を参照しながら屈曲形ランプ20の構造について説明する。図2は、屈曲形ランプ20の概略構成を示す一部切欠図である。
屈曲形ランプ20は、円形断面を有するガラス管の両端部がリード線21で気密封止されてなるコ字状に屈曲したガラスバルブ30を有する。
<Configuration of bent lamp>
Next, the structure of the
The
ガラスバルブ30は、チタニア(酸化チタン:TiO2)が所定の重量比で添加されたホウケイ酸ガラスからなる。ガラスバルブ30の外径は8mm以下、例えば、4mmである。ガラスバルブ30内面には、紫外線を遮断する保護膜32が形成されており、保護膜32には蛍光体膜34が被着されている。
蛍光体膜34は、赤色発光のY2O3:Eu、緑色発光のLaPO4:Ce,Tbおよび青色発光のBaMg2Al16O27:Euといった3種類の希土類蛍光体を含む。また、蛍光体膜34には、カルシウム−バリウム−ホウ素の各酸化物を主成分とする結着剤(第1の結着剤)が含有されている。なお、結着剤としては、主成分の他に、例えばリンを含むものを用いてもよい。
The
The
保護膜32は紫外線遮断材料であるルチル型のチタニアからなる。なお、アナターゼ型ではなくルチル型のチタニアを用いるのは、ルチル型のチタニアは紫外線を遮断する効果が大きいからである。保護膜32には、蛍光体膜34に用いる結着剤と略同等のカルシウム−バリウム−ホウ酸の各酸化物を主成分とする結着剤(第2の結着剤)が含有されている。
The
リード線21は、タングステンからなる内部リード線22とニッケルからなる外部リード線23の継線であり、ガラスバルブ30は両端部とも、内部リード線22部分で気密封止されている。
内部リード線22のガラスバルブ30内部の端部には、電極24がレーザ溶接等によって接合されている。電極24は、有底筒状をしたいわゆるホロー型電極であり、ニオブ棒を加工したものである。電極24として、ホロー型の電極を採用したのは、ランプ点灯時の放電によって生じる電極におけるスパッタリングの抑制に有効だからである。
The
An
また、ガラスバルブ30内には、例えば、水銀及び減圧状態の希ガス(例えば、アルゴン、ネオン)等が所定量封入されている。
<屈曲形ランプを屈曲する工程>
図3を参照しながら、屈曲形ランプ20を形成する工程について簡潔に説明する。図3は、屈曲形ランプ形成工程を示す概略図である。屈曲形ランプ20は、直管形ランプ20aを屈曲させることにより得ることができる。
The
<Bending process of bent lamp>
The process of forming the
まず、内面に保護膜及び蛍光体膜を形成した直管形ランプ20aを用意して、直管ランプ形20aを屈曲装置にセットする。
屈曲装置は、直管形ランプ20aの略中央を固定する固定チャック103と、固定チャック103で固定される部分よりも直管形ランプ20aの端寄りの位置を保持する保持ローラ101,102と、直管形ランプ20aの屈曲予定部分を加熱するコイルヒータ108,109とを備える。
First, a
The bending device includes a fixed chuck 103 that fixes the substantially center of the
ここで、コイルヒータ109及び保持ローラ102は図示しない第1の基台に、コイルヒータ108及び保持ローラ101は図示しない第2の基台に取り付けられており、屈曲装置は、2つの基台を回転中心G,G'廻りに回動させる機構を有している。
直管形ランプ20aを屈曲させるには、コイルヒータ108,109で直管形ランプ20aの屈曲予定部位を略軟化点まで加熱した状態で、第1の基台及び第2の基台とを回転中心G,G'の廻りを上方へ回動させる。これにより、直管形ランプ20aより屈曲形ランプ20を得ることができる。
Here, the
In order to bend the
<検討>
背景技術の項で示した特許文献1の技術を転用して、直管形ランプを数本形成した。つまり、ガラスバルブの内面に保護膜を形成し、当該保護膜に蛍光体膜を被着させて、保護膜は、アルミナ及びチタニアによって形成するとともに、保護膜には蛍光体膜に含有させるものと略同成分の結着剤を含有させた。この直管形ランプを用いて、上記の工程によって屈曲形ランプを数本形成した。
<Examination>
Several straight tube lamps were formed by diverting the technique of
すると、図7に示すように、屈曲部において蛍光体膜の剥離が生じるものがいくつかあった。これは、ホウケイ酸ガラスが硬い性質を有しており、ガラスバルブ130を屈曲成形する際に、ガラスバルブ130の屈曲予定部を加熱軟化して引き伸ばすことなく屈曲させるので、屈曲部Aにしわが発生しやすいことに起因していると考えられる。蛍光体膜134の剥離は、背景技術の項で述べたように、ランプ光束の低下と紫外線の漏洩を招くので、蛍光体膜の剥離が発生しないように対策をたてる必要がある。
Then, as shown in FIG. 7, there were some cases where the phosphor film peeled off at the bent portion. This is because borosilicate glass has a hard property, and when the
その一方で、屈曲させても蛍光体膜の剥離が生じていないランプもあった。しかし、当該ランプについて特性試験を実施したところ、これらのランプは紫外線を遮断する効果が小さく、プラスチック部材の紫外線劣化を抑えるまでには至っていないことがわかった。
これらの結果に基づいて、本発明者らは、ガラスバルブを屈曲させた際に蛍光体膜が剥離する原因を追求した。その結果、屈曲させても蛍光体膜の剥離が生じないランプは、蛍光体膜の剥離が生じるランプよりも、保護膜の膜厚が薄いことが分かった。これより、本発明者らは、蛍光体膜が剥離する主な原因は、保護膜の厚さにあるという仮定のもとに更なる研究を重ねた。その結果、蛍光体膜の被着強度について次のような知見が得られた。
On the other hand, there was a lamp in which the phosphor film did not peel even when bent. However, when a characteristic test was performed on the lamps, it was found that these lamps have a small effect of blocking ultraviolet rays, and have not yet been able to suppress ultraviolet degradation of the plastic member.
Based on these results, the present inventors sought the cause of the phosphor film peeling when the glass bulb was bent. As a result, it has been found that the protective film is thinner in the lamp in which the phosphor film does not peel even when bent, than the lamp in which the phosphor film peels. Based on this, the present inventors conducted further research on the assumption that the main cause of the peeling of the phosphor film is the thickness of the protective film. As a result, the following knowledge about the deposition strength of the phosphor film was obtained.
すなわち、蛍光体膜は保護膜と被着しているが、結着剤を含有する蛍光体膜は、保護膜中の結着剤を介してガラスバルブとも連結している。つまり、保護膜中の結着剤は、ガラスバルブと蛍光体膜とを連結させる橋渡しの役割を果たしている。これにより、ガラスバルブを屈曲させた場合でも、蛍光体膜は、保護膜中の結着剤によるガラスバルブとの連結作用によって、剥離が生じにくくなっているのである。 That is, the phosphor film is attached to the protective film, but the phosphor film containing the binder is also connected to the glass bulb via the binder in the protective film. That is, the binder in the protective film plays a role of bridging the glass bulb and the phosphor film. Thereby, even when the glass bulb is bent, the phosphor film is less likely to be peeled off due to the connecting action of the binder in the protective film with the glass bulb.
ここで、保護膜の厚みが増すと、ガラスバルブと蛍光体膜との距離が離れて、保護膜中の結着剤によるガラスバルブと蛍光体膜との連結作用が弱まる。これにより、ガラスバルブを屈曲させた場合に、蛍光体膜の剥離が生じるものと考えられる。
保護膜の厚みを薄くすれば、保護膜中の結着剤によるガラスバルブと蛍光体膜との連結作用が強くなるので、ガラスバルブを屈曲させた場合でも蛍光体膜の剥離が生じない。しかし、保護膜の厚みを薄くすると、保護膜による紫外線の遮断率が低下してランプとして十分な紫外線遮断の効果を得ることができない。
Here, when the thickness of the protective film is increased, the distance between the glass bulb and the phosphor film is increased, and the connection action between the glass bulb and the phosphor film by the binder in the protective film is weakened. Thus, it is considered that the phosphor film is peeled off when the glass bulb is bent.
If the thickness of the protective film is reduced, the connecting action between the glass bulb and the phosphor film by the binder in the protective film becomes stronger, so that the phosphor film does not peel even when the glass bulb is bent. However, if the thickness of the protective film is reduced, the ultraviolet blocking rate by the protective film is lowered, and a sufficient ultraviolet blocking effect as a lamp cannot be obtained.
そこで、本発明者らは、各種検討の末、蛍光体膜の剥離を防止するために保護膜の厚みを薄くしたことによる紫外線遮断率の低下を補完するために、ガラスバルブに紫外線遮断材料を含有させることに想到した。これにより、蛍光体膜の剥離を防止するために保護膜の膜厚を薄くした場合でも、ガラスバルブによって紫外線が遮断されるので、ランプ外部へ漏洩する紫外線の量を低減することができ、よって、プラスチック部材の紫外線劣化を抑えることができる。 In view of this, the present inventors, after various studies, in order to supplement the decrease in the ultraviolet blocking rate due to the reduction in the thickness of the protective film in order to prevent the peeling of the phosphor film, I thought to contain. As a result, even when the protective film is thinned in order to prevent the phosphor film from being peeled off, the ultraviolet light is blocked by the glass bulb, so that the amount of ultraviolet light leaking outside the lamp can be reduced. , UV deterioration of the plastic member can be suppressed.
そこで、本発明者らは、ガラスバルブに紫外線遮断材料であるチタニアを含有させるとともに、ガラスバルブ内面にチタニアからなり結着剤を含有する保護膜を形成し、当該保護膜に結着剤を含有した蛍光体膜を被着させた屈曲形ランプ20を形成した。
図4は、屈曲形ランプ20の屈曲部の拡大断面図である。図4に示すように、屈曲形ランプ20では、屈曲部において蛍光体膜34が剥離しないことが確認された。また、詳細については後述するが、屈曲ランプ20の特性試験を実施したところ、紫外線遮断効果も高いことが確認された。したがって、上述した構成にすることにより、蛍光体膜の剥離が生じることなく、紫外線の遮断効果の高い屈曲形蛍光ランプを提供することができる。
Therefore, the present inventors made the glass bulb contain titania which is an ultraviolet blocking material, and formed a protective film made of titania and containing a binder on the inner surface of the glass bulb, and the protective film contained the binder. The
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a bent portion of the
また、本実施の形態では、保護膜を紫外線遮断効果の高いチタニアのみで形成しており、特許文献1のようにチタニアの他にアルミナを含有していないで、同程度の紫外線遮断効果を得ることができる保護膜の厚みを薄くすることができる。このことも、膜厚を薄くすることによって蛍光体膜とガラスバルブとの連結作用を強めて蛍光体膜の剥離を防止できる一因となっている。
Further, in this embodiment, the protective film is formed only of titania having a high ultraviolet blocking effect and does not contain alumina in addition to titania as in
<保護膜の膜厚>
つづいて、保護膜の膜厚tについて検討する。保護膜の膜厚tが薄いと紫外線の透過率が高くなって紫外線遮断効果が低下する。一方、膜厚tが厚いと、可視光線が遮られて発光輝度が低下するとともに、保護膜中の結着剤による蛍光体膜とガラスバルブとの連結作用が弱まり、ガラスバルブを屈曲させた場合に蛍光体膜の剥離を生じる。表1は、保護膜の膜厚tと、紫外線透過率、相対発光輝度及び蛍光体膜の剥離との関係を示す実験結果である。なお、相対発光輝度は、最も輝度が高い条件のときの輝度を100%として、各条件における輝度を相対的な数値(百分率)で示したものである。
<Thickness of protective film>
Next, the thickness t of the protective film will be examined. When the thickness t of the protective film is thin, the transmittance of ultraviolet rays increases and the ultraviolet blocking effect is reduced. On the other hand, when the film thickness t is thick, the visible light is blocked and the luminance is lowered, and the connection between the phosphor film and the glass bulb by the binder in the protective film is weakened, and the glass bulb is bent. This causes peeling of the phosphor film. Table 1 shows the experimental results showing the relationship between the thickness t of the protective film, the ultraviolet transmittance, the relative light emission luminance, and the peeling of the phosphor film. Note that the relative light emission luminance is a value expressed as a relative numerical value (percentage), with the luminance under the highest luminance condition being 100%.
膜厚tが0.45μmのときには、相対発光輝度は98%であるが、膜厚が0.7μmになると、相対発光輝度が96%となり発光輝度が低下するとともに、ガラスバルブを屈曲させたときに蛍光体膜の剥離が生じた。なお、相対発光輝度については、製品の品質を高めるために98%以上あることが好ましい。したがって、保護膜の膜厚tは0.45μm以下とすることが好適である。以上より、保護膜の膜厚は、0.1μm以上0.45μm以下とすることが好適である。 When the film thickness t is 0.45 μm, the relative light emission luminance is 98%. However, when the film thickness is 0.7 μm, the relative light emission luminance is 96% and the light emission luminance is lowered and the glass bulb is bent. The phosphor film was peeled off. The relative light emission luminance is preferably 98% or more in order to improve the product quality. Therefore, the thickness t of the protective film is preferably 0.45 μm or less. From the above, the thickness of the protective film is preferably 0.1 μm or more and 0.45 μm or less.
<チタニア微粒子の粒径>
つぎに、保護膜に用いるチタニア微粒子の粒径について検討する。図5は、ガラスバルブ30、保護膜32及び蛍光体膜34が積層している部位を、電子顕微鏡にて拡大して見たときの状態を示す模式図である。チタニア粉末を用いて保護膜32を形成すると、図5(a)のように、チタニア微粒子が凝集した状態となる。このような保護膜32では、凝集したチタニア粒子間の空隙が大きくなって紫外線の透過率が高くなる。
<Particle size of titania fine particles>
Next, the particle size of the titania fine particles used for the protective film is examined. FIG. 5 is a schematic view showing a state where a portion where the
そこで、チタニア粉末をミキサーで粉砕したのち、適当な界面活性剤を入れた液に分散させた後に保護膜32を形成すると、図5(b)のように粒径の小さいチタニアからなる保護膜32を形成することができる。
チタニア微粒子の粒径が小さいと、粒子間の間隙を小さく密に配置できるので、紫外線の遮断効果が固まる。その一方で、粒径が小さすぎると、製造工程において二酸化炭素等の不純物ガスがチタニアに吸着して、ランプ点灯時にこれらの不純物ガスが放電空間内に放出され、当該不純物ガスの影響でランプの光束が低下する。
Therefore, when the titania powder is pulverized with a mixer and then dispersed in a liquid containing an appropriate surfactant, the
When the particle size of the titania fine particles is small, the gaps between the particles can be arranged small and dense, so that the ultraviolet blocking effect is solidified. On the other hand, if the particle size is too small, impurity gases such as carbon dioxide are adsorbed to titania in the manufacturing process, and these impurity gases are released into the discharge space when the lamp is turned on. The luminous flux decreases.
ここで、好適なチタニア粒子の粒径の大きさについて範囲を求めた。表2は、チタニア微粒子の平均粒径と、紫外線透過率及び相対発光輝度との関係を示す実験結果である。 Here, the range was calculated | required about the magnitude | size of the particle size of a suitable titania particle. Table 2 shows the experimental results showing the relationship between the average particle diameter of the titania fine particles, the ultraviolet transmittance, and the relative light emission luminance.
その一方で、チタニアの平均粒径が0.02μmになると不純物ガスの吸着が顕著に起こって相対発光輝度が96%に低下する。相対発光輝度については、製品の品質を高めるために98%以上あることが好ましいので、チタニアの平均粒径は0.03μm以上にすることが好適である。以上より、保護膜は、平均粒径が0.03μm以上0.4μm以下のチタニア微粒子によって形成することが好適である。 On the other hand, when the average particle diameter of titania is 0.02 μm, the adsorption of impurity gas occurs remarkably and the relative light emission luminance is reduced to 96%. Since the relative light emission luminance is preferably 98% or more in order to improve the quality of the product, the average particle size of titania is preferably 0.03 μm or more. As described above, the protective film is preferably formed of titania fine particles having an average particle size of 0.03 μm or more and 0.4 μm or less.
<チタニア濃度>
つづいて、ホウケイ酸ガラスに含有させるチタニア濃度について検討する。ホウケイ酸ガラス中のチタニア濃度が低いと紫外線遮断率が低下し、その一方で、チタニア濃度が高いと可視光線の透過率が低下する。
ここで、好適なチタニア濃度を求める実験を行った。表3は、ホウケイ酸ガラス中のチタニアの濃度(重量比)と、紫外線透過率及び相対発光輝度との関係を示す実験結果である。
<Titania concentration>
Next, the titania concentration contained in the borosilicate glass will be examined. When the titania concentration in the borosilicate glass is low, the ultraviolet ray blocking rate is lowered. On the other hand, when the titania concentration is high, the visible light transmittance is lowered.
Here, an experiment for obtaining a suitable titania concentration was performed. Table 3 shows the experimental results showing the relationship between the titania concentration (weight ratio) in the borosilicate glass, the ultraviolet transmittance, and the relative light emission luminance.
また、チタニアの重量%が0.1%以上では、重量%が大きくなるほど紫外線の遮断率が高くなるが、チタニアの重量%が0.9%のときには、相対発光輝度が97%となる。相対発光輝度については、製品の品質を高めるために98%以上あることが好ましいので、チタニアの濃度は、重量比0.7%以下であることが好ましい。以上より、チタニア濃度は0.1%以上0.7%以下であることが好適である。 Further, when the weight percentage of titania is 0.1% or more, the ultraviolet light blocking rate increases as the weight percentage increases. However, when the weight percentage of titania is 0.9%, the relative emission luminance is 97%. Since the relative light emission luminance is preferably 98% or more in order to improve the quality of the product, the titania concentration is preferably 0.7% or less by weight. From the above, the titania concentration is preferably 0.1% or more and 0.7% or less.
<蛍光体膜における結着剤の含有率>
つづいて、蛍光体膜中の結着剤の含有率について検討する。蛍光体膜中の結着剤の濃度が高い場合には、結着剤によって可視光線が遮られるために発光輝度が低下する。一方、結着剤の濃度が低い場合には、保護膜と蛍光体膜との被着強度が低下して、ガラスバルブを屈曲させたときに蛍光体膜の剥離が生じる。
<Content of binder in phosphor film>
Next, the content of the binder in the phosphor film will be examined. When the concentration of the binder in the phosphor film is high, the visible light is blocked by the binder, so that the emission luminance is lowered. On the other hand, when the concentration of the binder is low, the adhesion strength between the protective film and the phosphor film decreases, and the phosphor film peels when the glass bulb is bent.
ここで、蛍光体膜における結着剤の含有率について最適な範囲を求める実験を行った。表4は、結着剤の含有率(重量比)と、相対発光輝度及び蛍光体膜の剥離との関係を示す実験結果である。 Here, an experiment for obtaining an optimum range for the binder content in the phosphor film was performed. Table 4 shows the experimental results showing the relationship between the binder content (weight ratio), the relative light emission luminance, and the peeling of the phosphor film.
結着剤の含有率を低くすると発光輝度は高まるが、含有率が0.5%になると保護膜との被着強度が低下して蛍光体膜の剥離が生じた。よって、結着剤の含有率は1%以上であることが好適である。以上より、蛍光体膜における含有率は重量比1%以上5%以下であることが好適である。
<保護膜における結着剤の含有率>
つぎに、保護膜中の結着剤の含有率について検討する。保護膜中の結着剤の含有率が高い場合には、結着剤によって可視光線が遮られるために発光輝度が低下する。一方、結着剤の含有率が低い場合には、保護膜中の結着剤による蛍光体膜とガラスバルブとの連結強度が低下して、ガラスバルブを屈曲加工する際に蛍光体膜の剥離が生じる。
When the content of the binder is lowered, the luminance is increased. However, when the content is 0.5%, the adhesion strength with the protective film is lowered, and the phosphor film is peeled off. Therefore, the binder content is preferably 1% or more. From the above, the content in the phosphor film is preferably 1% or more and 5% or less by weight.
<Content of binder in protective film>
Next, the content rate of the binder in the protective film is examined. When the content of the binder in the protective film is high, the visible light is blocked by the binder, so that the emission luminance is lowered. On the other hand, when the binder content is low, the connection strength between the phosphor film and the glass bulb due to the binder in the protective film decreases, and the phosphor film is peeled off when the glass bulb is bent. Occurs.
ここで、保護膜における結着剤の含有率について最適範囲を求める実験を行った。表5は、結着剤の含有率(重量比)と、相対発光輝度及び蛍光体膜の剥離との関係を示す実験結果である。 Here, an experiment was performed to obtain an optimum range for the content of the binder in the protective film. Table 5 shows the experimental results showing the relationship between the binder content (weight ratio), the relative light emission luminance, and the peeling of the phosphor film.
結着剤の含有率を低くすると発光輝度は高まるが、含有率が5%になると保護膜中の結着剤による蛍光体膜とガラスバルブとの連結強度が低下して、蛍光体膜の剥離が生じた。よって、結着剤の含有率は10%以上であることが好適である。以上より、保護膜における結着剤の含有率は重量比10%以上30%以下であることが好適である。
<ホウケイ酸ガラスにおけるホウ酸濃度>
つづいて、ホウケイ酸ガラス中のホウ酸の濃度について検討する。ホウケイ酸ガラス中のホウ酸の濃度は、ホウケイ酸ガラスの熱膨張係数の点から13%以上18%以下に規定されることが好ましい。すなわち、ホウケイ酸ガラスからなるガラスバルブは、封止部においてタングステンからなるリード線を封着しており、ホウケイ酸ガラスにおいて、ホウ酸の濃度が上記の範囲を逸脱すると、タングステンとの熱膨張係数と大きく相違して、封止部において封入ガスのリーク等が生じる。したがって、ホウケイ酸ガラス中のホウ酸の重量比は13%以上18%以下とするのが好適である。
When the content of the binder is lowered, the luminance is increased. However, when the content is 5%, the connection strength between the phosphor film and the glass bulb by the binder in the protective film is lowered, and the phosphor film is peeled off. Occurred. Accordingly, the binder content is preferably 10% or more. From the above, the content of the binder in the protective film is preferably 10% to 30% by weight.
<Boric acid concentration in borosilicate glass>
Next, the concentration of boric acid in the borosilicate glass will be examined. The concentration of boric acid in the borosilicate glass is preferably regulated to 13% or more and 18% or less from the viewpoint of the thermal expansion coefficient of the borosilicate glass. That is, the glass bulb made of borosilicate glass seals the lead wire made of tungsten at the sealing portion, and when the concentration of boric acid deviates from the above range in the borosilicate glass, the thermal expansion coefficient with tungsten. In contrast to this, leakage of sealed gas or the like occurs in the sealing portion. Therefore, the weight ratio of boric acid in the borosilicate glass is preferably 13% or more and 18% or less.
<実施例>
本発明の実施例について、比較例と対比しながら説明する。
実施例は、ガラスバルブの材料として重量比でSiO2:72%、B2O3:16.5%、BaO:1.5%、CaO:0.8%、Al2O3:4.5%、Na2O:1.7%、K2O:3.0%、TiO2:0.4%、MgO:0.3%、Li2O:0.3%その他を含むホウケイ酸ガラスを用いた。そして、平均粒径0.09μmのルチル型チタニアの微粒子よりなる膜厚0.2μmの保護膜をガラスバルブに被着した。保護膜中には重量比15%のホウリン酸バリウム・カルシウムよりなる結着剤を含有させた。保護膜上には、色温度10000Kの三波長域発光形蛍光体膜を保護膜に含有と同等の結着剤を1.5重量%含有させて被着させた。
<Example>
Examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples.
In the examples, the weight ratio of SiO 2 : 72%, B 2 O 3 : 16.5%, BaO: 1.5%, CaO: 0.8%, Al 2 O 3 : 4.5 as the glass bulb material. %, Na 2 O: 1.7%, K 2 O: 3.0%, TiO 2 : 0.4%, MgO: 0.3%, Li 2 O: 0.3% Using. Then, a protective film having a film thickness of 0.2 μm made of fine particles of rutile type titania having an average particle diameter of 0.09 μm was applied to the glass bulb. In the protective film, a binder composed of 15% by weight barium calcium borophosphate was contained. On the protective film, a three-wavelength light emitting phosphor film having a color temperature of 10,000 K was deposited by adding 1.5% by weight of a binder equivalent to the protective film.
比較例は、ガラスバルブの材料として、TiO2を含まず、重量比でSiO2:77%、B2O3:12%、BaO:1.0%、CaO:0.8%、Al2O3:4.0%、Na2O:2.2%、K2O:3.5%、MgO:0.5%、Li2O:0.4%なる組成のホウケイ酸ガラスを用い、また、保護膜としては平均粒径1μmのルチル型チタニア微粒子を用いて膜厚が2μmとなるように形成し、重量比3%のカルシウム−バリウム−ホウ素の酸化物よりなる結着剤を含有させた。なお、蛍光体膜中には、保護膜に混入した結着剤と同等の材料を6%含有させた。 In the comparative example, the glass bulb material does not contain TiO 2 , and the weight ratio is SiO 2 : 77%, B 2 O 3 : 12%, BaO: 1.0%, CaO: 0.8%, Al 2 O. 3 : A borosilicate glass having a composition of 4.0%, Na 2 O: 2.2%, K 2 O: 3.5%, MgO: 0.5%, Li 2 O: 0.4% was used. The protective film was formed using rutile-type titania fine particles having an average particle diameter of 1 μm so as to have a film thickness of 2 μm, and a binder composed of a calcium-barium-boron oxide having a weight ratio of 3% was contained. . The phosphor film contained 6% of a material equivalent to the binder mixed in the protective film.
実施例及び比較例について、各種特性試験を実施したところ、次のような結果が得られた。
実施例では、300本のランプを試作したが、屈曲部の内側における蛍光体膜の剥離は1本も生じなかった。また、点灯初期の発光輝度も39000cd/m2の目標を達成することができた。長時間点灯中の光束維持率も、目標の2000時間点灯における初期発光光束の88%を充分に維持することができた。また、ランプの長時間点灯に際しても、ガラスバルブの黒化等の異常は発生しなかった。
When various characteristic tests were implemented about the Example and the comparative example, the following results were obtained.
In the example, 300 lamps were prototyped, but no phosphor film was peeled inside the bent portion. In addition, the emission luminance at the beginning of lighting was able to achieve the target of 39000 cd / m 2 . The luminous flux maintenance factor during long-time lighting was also able to sufficiently maintain 88% of the initial luminous flux during the target 2000-hour lighting. Also, no abnormality such as blackening of the glass bulb occurred when the lamp was lit for a long time.
一方、比較例は、初期発光輝度も実施例と比べて約5%低く、長時間点灯における発光輝度の維持率も実施例と比べて低かった。また、ランプの長時間点灯に際して、ガラスバルブの黒化が一部に見られた。
以上より、実施例のランプの方が、初期発光輝度及び光束維持率の点で優れていることが確認された。また、長時間点灯において、紫外線の影響によりホウケイ酸ガラスからなるガラスバルブが黒化することが知れているが、実施例のランプでは、紫外線遮断の効果が大きいので、紫外線の影響によるガラスバルブの黒化が生じないことが確認された。
On the other hand, in the comparative example, the initial emission luminance was about 5% lower than that in the example, and the maintenance ratio of the emission luminance after long-time lighting was also lower than that in the example. In addition, when the lamp was lit for a long time, some of the glass bulbs were blackened.
From the above, it was confirmed that the lamps of the examples were superior in terms of the initial light emission luminance and the luminous flux maintenance factor. In addition, it is known that the glass bulb made of borosilicate glass is blackened due to the influence of ultraviolet rays when it is lit for a long time. However, in the lamp of the example, since the effect of blocking ultraviolet rays is great, It was confirmed that no blackening occurred.
つぎに、実施例及び比較例のランプをバックライト装置に組み込んだときの特性を調べる試験を行った。その結果、実施例のランプを組み込んだバックライト装置では、比較例のランプを組み込んだバックライト装置よりも、寿命中において輝度の低下が生じにくいことが確認された。なお、バックライト装置としては、拡散板にポリカーボネート樹脂が用いられているものを使用した。 Next, a test for examining characteristics when the lamps of the example and the comparative example were incorporated in a backlight device was performed. As a result, it was confirmed that in the backlight device incorporating the lamp of the example, a reduction in luminance is less likely to occur during the lifetime than the backlight device incorporating the lamp of the comparative example. In addition, as a backlight apparatus, what used polycarbonate resin for the diffuser plate was used.
ポリカーボネート樹脂は、345nm以下の波長の紫外線によって劣化しやすいことが知られている。ところで、水銀の輝線スペクトルは、紫外線領域では254nm、313nm及び365nm等にピークを有している。波長365nmの紫外線は、ポリカーボネート樹脂の劣化にほとんど影響しない。波長254nm、313nmの紫外線は、ポリカーボネート樹脂の劣化に影響する。波長254nmの紫外線は、従来のランプ構造において遮断することが可能であるが、波長313nmの紫外線は遮断されない。したがってポリカーボネート樹脂の紫外線劣化を抑制するためには、ランプにおいて波長313nmの紫外線の遮断率を特に高める必要がある。 It is known that polycarbonate resin is easily deteriorated by ultraviolet rays having a wavelength of 345 nm or less. By the way, the emission line spectrum of mercury has peaks at 254 nm, 313 nm, 365 nm, and the like in the ultraviolet region. Ultraviolet light having a wavelength of 365 nm hardly affects the deterioration of the polycarbonate resin. Ultraviolet rays having wavelengths of 254 nm and 313 nm affect the deterioration of the polycarbonate resin. Ultraviolet light having a wavelength of 254 nm can be blocked in the conventional lamp structure, but ultraviolet light having a wavelength of 313 nm is not blocked. Therefore, in order to suppress the ultraviolet deterioration of the polycarbonate resin, it is necessary to particularly increase the blocking rate of ultraviolet light having a wavelength of 313 nm in the lamp.
図6は、上述の実施例と比較例について、各ランプにおける紫外領域の分光透過率を示したグラフであって、グラフの縦軸は光の透過率(%)、横軸は波長(nm)を示している。実線は実施例のランプのデータ(保護膜あり、ガラスにチタニア含有)であり、破線は比較例のランプのデータ(保護膜あり、ガラスにチタニア含有せず)である。なお、一点鎖線は、保護膜を形成せずに、かつ、ガラスバルブにチタニアを含有させていない従来構成のランプのデータである。 FIG. 6 is a graph showing the spectral transmittance in the ultraviolet region in each lamp for the above-described examples and comparative examples. The vertical axis of the graph is the light transmittance (%), and the horizontal axis is the wavelength (nm). Is shown. The solid line is the data of the lamp of the example (with a protective film and containing titania in the glass), and the broken line is the data of the lamp of the comparative example (with a protective film and not containing titania in the glass). The alternate long and short dash line is data of a lamp having a conventional structure in which a protective film is not formed and titania is not contained in the glass bulb.
図6からわかるように、345nm以下の波長の紫外領域において、実施例のランプが紫外線の遮断効果が高いことがわかる。特に、ポリカーボネート樹脂の劣化に最も影響する波長313nmの紫外線については、比較例では透過率が約50%であるの対し、実施例では透過率が約35%であって、実施例のランプは、比較例のランプと比べて約15%も高い割合で遮断していることが確認された。 As can be seen from FIG. 6, in the ultraviolet region having a wavelength of 345 nm or less, the lamp of the example has a high ultraviolet blocking effect. In particular, with respect to the ultraviolet ray having a wavelength of 313 nm that most affects the deterioration of the polycarbonate resin, the transmittance in the comparative example is about 50%, whereas the transmittance in the example is about 35%. It was confirmed that the light was blocked at a rate about 15% higher than that of the lamp of the comparative example.
ここで、さらに、実施例及び比較例のそれぞれのランプで、ポリカーボネート樹脂に10000時間照射してポリカーボネート樹脂の変色度合いを調べる実験を行った。
試験後のポリカーボネート樹脂を確認すると、比較例のランプで照射されたポリカーボネート樹脂は、黄褐色に変色していることが目視で確認できた。実施例のランプで照射されたポリカーボネート樹脂については、変色は目視では確認できなかった。
Here, furthermore, experiment which investigated the discoloration degree of polycarbonate resin by irradiating to polycarbonate resin for 10,000 hours with each lamp | ramp of an Example and a comparative example was conducted.
When the polycarbonate resin after the test was confirmed, it was confirmed visually that the polycarbonate resin irradiated with the lamp of the comparative example was discolored to yellowish brown. For the polycarbonate resin irradiated with the lamp of the example, no discoloration could be confirmed visually.
紫外線劣化による変色の度合いを、さらに詳細に調べるために、ランプを照射させた部位における波長436nmの光の反射率を測定した。波長436nmの光は青色であり、黄褐色の物体に照射すると吸収されやすいことが知られている。つまり、波長436nmの光は、より黄色味を帯びた物体に照射するほどその反射率は低下する。
実施例のランプを照射したポリカーボネート樹脂に、波長436nmの光を照射したときの反射率は95%であった。一方、比較例のランプを照射したポリカーボネート樹脂に、波長436nmの光を照射したときの反射率を測定すると85%であった。
In order to investigate in more detail the degree of discoloration due to UV degradation, the reflectance of light having a wavelength of 436 nm was measured at the part irradiated with the lamp. It is known that light having a wavelength of 436 nm is blue and is easily absorbed when irradiated to a tan object. In other words, the reflectance of the light having a wavelength of 436 nm decreases as the yellowish object is irradiated.
When the polycarbonate resin irradiated with the lamp of the example was irradiated with light having a wavelength of 436 nm, the reflectance was 95%. On the other hand, the reflectance when the polycarbonate resin irradiated with the lamp of the comparative example was irradiated with light having a wavelength of 436 nm was 85%.
比較例のランプの方が、波長436nmの光の反射率が低く、より多く吸収されているので、ポリカーボネート樹脂は、より黄褐色に変色していることが実験により確認された。
以上より、実施例のランプでは、紫外線劣化によるポリカーボネート樹脂の変色がほとんど確認されず、十分な紫外線の遮断効果が得られているので、当該ランプをポリカーボネート樹脂からなる拡散板を備えるバックライト装置の光源に採用することにより、寿命中において輝度の低下が生じにくいバックライト装置を得ることができるといえる。
Since the comparative example lamp has a lower reflectance of light having a wavelength of 436 nm and is absorbed more, it was confirmed by experiments that the polycarbonate resin was more discolored to yellowish brown.
As described above, in the lamps of the examples, the discoloration of the polycarbonate resin due to the UV deterioration is hardly confirmed, and a sufficient UV blocking effect is obtained. Therefore, the lamp of the backlight device including the diffusion plate made of the polycarbonate resin is used. By adopting as a light source, it can be said that a backlight device in which a decrease in luminance hardly occurs during the lifetime can be obtained.
<変形例>
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
(1)上記実施の形態においては、バックライト装置の拡散板の材料としてポリカーボネート樹脂を用いる場合について説明したが、ポリカーボネート樹脂の代わりにアクリル樹脂を用いてもよい。このとき、バックライト装置の光源として用いる本実施の形態に係る屈曲形ランプは、上述したように紫外線の遮断効果が高いので、拡散板にアクリル樹脂を用いた場合でも、拡散板が紫外線劣化により変色して、バックライト装置の輝度が低下するといった不具合は生じない。
<Modification>
Although the present invention has been described based on various embodiments, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above embodiments. For example, the following modifications are possible. An example can be considered.
(1) In the above embodiment, the case where the polycarbonate resin is used as the material of the diffusion plate of the backlight device has been described. However, an acrylic resin may be used instead of the polycarbonate resin. At this time, the bent lamp according to the present embodiment used as the light source of the backlight device has a high ultraviolet blocking effect as described above. Therefore, even when an acrylic resin is used for the diffusion plate, the diffusion plate is deteriorated due to ultraviolet deterioration. There is no problem of discoloration and a decrease in the luminance of the backlight device.
(2)上記実施の形態においては、紫外線遮断材料として、チタニアを用いる場合について説明したが、チタニアの代わりに酸化セリウムを用いてもよい。
(3)上記実施の形態においては、第1の結着剤と第2の結着剤としては、略同成分であるものを用いたが、第1の結着剤と第2の結着剤との成分が異なるものであっても、それらの結合力の高い組み合わせのものを用いてもよい。
(2) Although the case where titania is used as the ultraviolet blocking material has been described in the above embodiment, cerium oxide may be used instead of titania.
(3) In the above embodiment, the first binder and the second binder are substantially the same components, but the first binder and the second binder are used. Even if the components are different from each other, a combination having a high binding force may be used.
(4)上記実施の形態においては、冷陰極蛍光ランプについて説明したが、本実施の形態に係るランプの構成は、例えば熱陰極蛍光ランプ等、その他の屈曲形の蛍光ランプにも適用することができる。 (4) Although the cold cathode fluorescent lamp has been described in the above embodiment, the configuration of the lamp according to this embodiment can be applied to other bent fluorescent lamps such as a hot cathode fluorescent lamp. it can.
本発明は、特に液晶ディスプレイ等のバックライト装置に広く適用することができる。また、本発明に係る屈曲形蛍光ランプは、バックライト装置の光源に限らず、例えば一般照明用等、その他の光源としても広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to backlight devices such as liquid crystal displays. Further, the bent fluorescent lamp according to the present invention is not limited to the light source of the backlight device, but can be widely applied as other light sources such as for general illumination.
1 バックライト装置
10 筐体
13 拡散板
20 屈曲形ランプ
30 ガラスバルブ
32 保護膜
34 蛍光体膜
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ガラスバルブは、紫外線遮断材料を含有せしめたホウケイ酸ガラスからなり、
前記蛍光体膜は、第1の結着剤を含有しており、
前記保護膜は、前記紫外線遮断材料からなり、第2の結着剤を含有していることを特徴とする屈曲形蛍光ランプ。 A bent fluorescent lamp in which a protective film that blocks ultraviolet rays is formed on the inner surface of the bent glass bulb, and a phosphor film is attached to the protective film,
The glass bulb is made of borosilicate glass containing an ultraviolet blocking material,
The phosphor film contains a first binder,
The bent fluorescent lamp, wherein the protective film is made of the ultraviolet blocking material and contains a second binder.
前記光源は、請求項1から請求項10のいずれかに記載の屈曲形蛍光ランプであり、
前記拡散板は、ポリカーボネート樹脂からなることを特徴とするバックライト装置。 A backlight device that diffuses light emitted from a light source by means of a diffusion plate,
The light source is a bent fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 10,
The backlight device is characterized in that the diffusion plate is made of polycarbonate resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004244419A JP2006066104A (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Flexed fluorescent lamp and backlight device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004244419A JP2006066104A (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Flexed fluorescent lamp and backlight device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006066104A true JP2006066104A (en) | 2006-03-09 |
Family
ID=36112429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004244419A Pending JP2006066104A (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Flexed fluorescent lamp and backlight device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006066104A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008153187A (en) * | 2006-11-24 | 2008-07-03 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2009087627A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nec Lighting Ltd | Fluorescent lamp and luminaire |
JP2010192159A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Ushio Inc | Low pressure mercury vapor lamp |
-
2004
- 2004-08-24 JP JP2004244419A patent/JP2006066104A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008153187A (en) * | 2006-11-24 | 2008-07-03 | Ushio Inc | Discharge lamp |
JP2009087627A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nec Lighting Ltd | Fluorescent lamp and luminaire |
JP2010192159A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Ushio Inc | Low pressure mercury vapor lamp |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4464452B2 (en) | Fluorescent lamp, backlight unit and liquid crystal display device | |
US7977262B2 (en) | Glass composition for lamp, lamp, backlight unit and method for producing glass composition for lamp | |
JP2005166638A (en) | Cold-cathode fluorescent lamp, and backlight unit with the same mounted | |
JP2005529461A (en) | Fluorescent lamp and manufacturing method thereof | |
JP4044946B2 (en) | Fluorescent lamp, backlight device, and method of manufacturing fluorescent lamp | |
JP2003051284A (en) | Fluorescence lamp and illumination instrument | |
JP2006066104A (en) | Flexed fluorescent lamp and backlight device | |
JPS6127055A (en) | Bending tube type fluorescent lamp | |
JP2007134219A (en) | Fluorescent lamp, fluorescent lamp unit equipped with it, and display device | |
KR100478304B1 (en) | Florescent lamp and lighting apparatus | |
JP4539137B2 (en) | Fluorescent lamp and backlight unit | |
JP2011204408A (en) | Fluorescent lamp | |
JP2010205635A (en) | Rare gas fluorescent lamp | |
JP2011023291A (en) | Fluorescent lamp | |
JP2008066164A (en) | Regeneration method of lighting device, liquid crystal display device, and fluorescent lamp, and heating device | |
JP2010282770A (en) | Electrode structure, method of manufacturing electrode structure, cold-cathode discharge lamp, lighting device, and image display device | |
JP4426416B2 (en) | Fluorescent lamp and backlight device | |
JP2004319468A (en) | Fluorescent lamp and lighting device | |
US20100008060A1 (en) | Light assembly with high color-rendering property | |
JP2008204795A (en) | Backlight equipped with thermionic cathode fluorescent tube | |
JP2005285339A (en) | Cold cathode fluorescent lamp, and backlight for liquid crystal using the same | |
JP2007018737A (en) | Fluorescent lamp and backlight device | |
JP2008269830A (en) | Fluorescent lamp, back light unit, and liquid crystal display device | |
JP2009117312A (en) | Cold-cathode fluorescent lamp | |
JP2008270071A (en) | Direct backlight for liquid crystal display |