JP2007035585A - External electrode type fluorescent lamp and back light unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管状のガラスバルブの外周面両端に外部電極を備える外部電極型蛍光ランプ及びこれを備えるバックライトユニットに関する。 The present invention relates to an external electrode type fluorescent lamp including external electrodes at both ends of an outer peripheral surface of a tubular glass bulb, and a backlight unit including the same.
外部電極型蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプと同様、熱陰極蛍光ランプと比較して細径化に適している。このため外部電極型蛍光ランプは、薄型化(小型化)が要求される例えば液晶テレビのバックライトユニットの光源として好適に用いられている。
外部電極型蛍光ランプは、管状をしたガラスバルブの外周面両端に外部電極が配設され、ガラスバルブの内面に蛍光体層が形成されている。外部電極型蛍光ランプは、放電によって、ガラスバルブ内部に封入された水銀が励起されて紫外線を放射し、当該紫外線が蛍光体層によって可視光線に変換させることによって発光する。
As with the cold cathode fluorescent lamp, the external electrode fluorescent lamp is suitable for reducing the diameter as compared with the hot cathode fluorescent lamp. For this reason, the external electrode type fluorescent lamp is suitably used as a light source of a backlight unit of a liquid crystal television, for example, which is required to be thin (downsized).
In the external electrode fluorescent lamp, external electrodes are disposed at both ends of the outer peripheral surface of a tubular glass bulb, and a phosphor layer is formed on the inner surface of the glass bulb. The external electrode fluorescent lamp emits ultraviolet rays by exciting mercury enclosed in the glass bulb by discharge and emitting light by converting the ultraviolet rays into visible rays by the phosphor layer.
ここで、ガラスバルブ内周面の外部電極に相当する領域に蛍光体層が存在すると、放電時に水銀が蛍光体に吸着して、発光に寄与する水銀の量が減少するいわゆる水銀消耗が生じ、これによりランプ寿命が低下することが知られている。
そこで、特許文献1では、ガラスバルブ内の外部電極に相当する領域に蛍光体層を形成しないことが提案されている。これにより、上述の水銀消耗を抑制することができる。
Therefore,
しかしながら、上記のような外部電極型蛍光ランプは、暗黒状態下において、放電が遅れて始動開始に時間を要し、電圧が印加されても点灯が遅れるといった暗黒始動特性上の問題を有する。
暗黒始動特性を改善するためには、電子放射性物質を電極近傍に配することも考えられるが、材料コスト及び製造コストが高くなるという問題がある。
However, the external electrode type fluorescent lamp as described above has a problem in the dark start characteristic such that in the dark state, the discharge is delayed and it takes time to start the start, and the lighting is delayed even if a voltage is applied.
In order to improve the dark start characteristics, it is conceivable to arrange the electron-emitting substance in the vicinity of the electrode, but there is a problem that the material cost and the manufacturing cost increase.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、低コストで暗黒始動特性が改善された外部電極型蛍光ランプ及びバックライトユニットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an external electrode fluorescent lamp and a backlight unit which are low in cost and have improved dark starting characteristics.
そこで、本発明に係る外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、当該ガラスバルブの両端側外周表面に配設された一対の外部電極と、前記ガラスバルブの内表面に形成された蛍光体層とを備える外部電極型蛍光ランプであって、前記蛍光体層は、電子放射性原子を有する蛍光体粒子を含むとともに、少なくとも前記ガラスバルブ一端寄りの蛍光体層端縁側は、前記外部電極の管中央部側の端縁相当位置から管端部側へ1mm以上7mm以下入り込んだ位置まで延長されていることを特徴としている。 Therefore, an external electrode fluorescent lamp according to the present invention includes a tubular glass bulb, a pair of external electrodes disposed on the outer peripheral surfaces at both ends of the glass bulb, and a phosphor formed on the inner surface of the glass bulb. An external electrode type fluorescent lamp, wherein the phosphor layer includes phosphor particles having electron-radiating atoms, and at least a phosphor layer end side near one end of the glass bulb is a tube of the external electrode It is characterized in that it extends from a position corresponding to the edge on the center side to a position where it enters from 1 mm to 7 mm toward the tube end.
本発明者らの鋭意研究により、ガラスバルブ内において外部電極に相当する領域に蛍光体層が存在すると、外部電極に始動電圧が印加されて電界が発生することにより蛍光体層内の電子放射性原子より電子が放出され、この放出された電子によって放電が誘発されて暗黒状態下における始動特性が改善されることが見出された。
上記構成では、ガラスバルブ内において、蛍光体層が外部電極に相当する領域に外部電極の端縁から1mm以上入り込んだ位置から形成されているので、暗黒始動特性を改善することができる。また、外部電極に相当する領域に入り込む量が7mm以下であるので、上述の水銀消耗によるランプ寿命の低下を抑えられることが実験により確認された。
As a result of intensive research by the present inventors, when a phosphor layer is present in a region corresponding to the external electrode in the glass bulb, a starting voltage is applied to the external electrode to generate an electric field, thereby generating electron-emitting atoms in the phosphor layer. It has been found that more electrons are emitted and a discharge is induced by the emitted electrons to improve the starting characteristics under dark conditions.
In the above configuration, since the phosphor layer is formed in a region corresponding to the external electrode within the glass bulb from a position where it enters 1 mm or more from the edge of the external electrode, the dark start-up characteristics can be improved. In addition, since the amount entering the region corresponding to the external electrode is 7 mm or less, it was confirmed by experiments that the above-described reduction in lamp life due to mercury consumption can be suppressed.
さらに、製造工程において、蛍光体層と外部電極との相対位置を調整するのみで暗黒始動特性を改善することができるので、低コストで暗黒始動特性の改善された外部電極型蛍光ランプを提供することができる。
また、前記外部電極は、主電極部と、主電極部よりも高抵抗である補助電極部とを有し、 前記主電極部は、前記ガラスバルブ外周において、前記蛍光体層の端縁位置に相当する部位から、管端部側にかけて配設され、前記補助電極部は、前記ガラスバルブ外周において、前記蛍光体層の端縁位置に相当する部位から、管中央部側にかけて配設されていること
が好適である。
Furthermore, since it is possible to improve the dark start characteristics only by adjusting the relative position between the phosphor layer and the external electrode in the manufacturing process, an external electrode fluorescent lamp having improved dark start characteristics at a low cost is provided. be able to.
The external electrode includes a main electrode portion and an auxiliary electrode portion having a higher resistance than the main electrode portion, and the main electrode portion is located at an edge position of the phosphor layer on the outer periphery of the glass bulb. The auxiliary electrode portion is disposed from the portion corresponding to the edge position of the phosphor layer to the tube central portion side on the outer periphery of the glass bulb. Is preferred.
この構成では、始動時は補助電極部で発生する電界によって蛍光体粒子の電子放射性原子より電子が放出されるので、暗黒始動特性が改善される。また、点灯時には主として主電極部に電流が流れるので、上述した蛍光体層による水銀消耗を抑制することができる。
ここで、前記電子放射性原子は、バリウム、ストロンチウム、又はイットリウムのうちの少なくとも一つであることが好適である。外部電極からの電界発生に起因して、これらの原子より電子が放出されるので、暗黒始動特性が改善される。
In this configuration, since the electrons are emitted from the electron radioactive atoms of the phosphor particles by the electric field generated at the auxiliary electrode portion at the time of starting, the dark starting characteristic is improved. Further, since current flows mainly through the main electrode portion during lighting, mercury consumption due to the phosphor layer described above can be suppressed.
Here, it is preferable that the electron radioactive atom is at least one of barium, strontium, and yttrium. Since electrons are emitted from these atoms due to the generation of an electric field from the external electrode, the dark start-up characteristics are improved.
また、少なくとも前記ガラスバルブ内周面の、前記外部電極の管端部側の端縁に相当する位置から前記蛍光体層の端縁位置まで、前記ガラスバルブを保護する保護膜が形成されていることが好適である。これにより、ガラスバルブと水銀とが反応することを抑制できる。
本発明に係るバックライトユニットは、上記いずれかの外部電極型蛍光ランプを備えることを特徴としている。
In addition, a protective film for protecting the glass bulb is formed at least from the position corresponding to the edge on the tube end side of the external electrode to the edge position of the phosphor layer on the inner peripheral surface of the glass bulb. Is preferred. Thereby, it can suppress that a glass bulb and mercury react.
A backlight unit according to the present invention includes any one of the above external electrode fluorescent lamps.
上記構成とすることによって、暗黒始動特性の良好なバックライトユニットを提供することができる。 With the above configuration, it is possible to provide a backlight unit with good dark start characteristics.
以下、本発明の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプ及びバックライトユニットについて、図面を参照しながら説明する。
<第1の実施の形態>
以下、本発明の第1の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, an external electrode fluorescent lamp and a backlight unit according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
Hereinafter, an external electrode fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、第1の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの構成を示す図であって、図1(a)はその外観図、図1(b)はその一端部を概略的に示す拡大断面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、本実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプ1は、ガラスバルブ2と、ガラスバルブ2の両端部の外周面に設けられた一対の外部電極3a,3bとを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an external electrode fluorescent lamp according to a first embodiment, in which FIG. 1 (a) is an external view thereof, and FIG. 1 (b) is a schematic view of one end thereof. It is an expanded sectional view.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), an external electrode
ガラスバルブ2は、ホウケイ酸ガラス(SiO2−B2O3−Al2O3−K2O−TiO2)製のガラス管の両端部を封止して作製したものであって、例えば全長が730mmである。また、ガラスバルブ2は、例えば断面が円環形状であって、外径が4.0mm、内径が3.0mm、厚みが0.5mmである。なお、ガラスバルブ2の寸法は、上記寸法に限定されないが、外部電極型蛍光ランプ1の形状をスリムに保つためには、外径が1.8mm(内径1.4mm)〜6.0mm(内径5.0mm)であることが好ましい。
The
ガラスバルブ2の内面には、外部電極3aのガラスバルブ菅端部側の端縁に相当する位置Cから保護膜4が形成されており、さらに、保護膜4の内側には位置Aから蛍光体層5が積層されている。
保護膜4は、例えば酸化イットリウム(Y2O3)で形成されている。保護膜4は、イオン衝撃によりガラスバルブ2の内面に穴が開く現象、いわゆるピンホールの発生を防止する役割を有する。なお、保護層4の構成は上記構成に限定されず、例えばシリカ(SiO2)やアルミナ(Al2O3)で形成されていてもよい。保護膜4が酸化イットリウムやシリカで形成されていると、当該保護膜4に水銀が付着し難く、水銀消耗が少ない。
A protective film 4 is formed on the inner surface of the
The protective film 4 is made of, for example, yttrium oxide (Y 2 O 3 ). The protective film 4 has a role of preventing a phenomenon that a hole is opened in the inner surface of the
蛍光体層5は、例えば、赤色蛍光体粒子(Y2O3:Eu)、緑色蛍光体粒子(LaPO4:Ce,Tb)及び青色蛍光体粒子(BaMg2Al16O27:Eu,Mn)からなる希土類蛍光体粒子で形成されている。なお、蛍光体層5の構成は上記構成に限定されないが、蛍光体粒子のいずれかは、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、イットリウム(Y)等の電子放射性原子のうち少なくともいずれか一つの原子を含むものとする。
The
ガラスバルブ2の内部には、例えば、約2000μgの水銀、及び、希ガスとして約7kPa(20℃)のネオン・アルゴン混合ガス(Ne90%+Ar10%)が封入されている。なお、水銀及び希ガスの構成は上記構成に限定されず、例えば希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス(Ne95%+Kr5%)が封入されていても良い。
図1(b)に示すように、外部電極3a,3bは、ガラスバルブ2の外周面に形成された電極本体層6と、電極本体層6上に積層されたコーティング層7とからなる。
Inside the
As shown in FIG. 1B, the
電極本体層6は、厚みd2が約3.0μmである。電極本体層6は、銀または銅を主成分とする。なお、銀または銅を主成分とするという意味の中には、銀と銅の合金が主成分である場合も含まれる。主成分とするとは、組成中最も多く含まれる成分であり、組成物の物性に大きな影響を与える成分であること意味する。したがって、銀または銅以外の化合物が添加物として含まれていてもよい。
The
なお、電極本体層6のガラスバルブ2への固着性を向上させるためには、例えば、電極本体層6にガラスフリットを添加することが考えられる。例えば、ビスマス(Bi)を1.0〜5.0wt%含有するガラスフリットを添加すると、当該ガラスフリットのアンカー効果によりガラスバルブ2に対する電極本体層6の固着性が向上する。添加物としては、その他にエチルセルロース等が挙げられる。
In order to improve the adhesion of the
一方、鉛、アンチモン、砒素、ガリウム等の環境負荷物質は、環境に配慮した外部電極型蛍光ランプ1を得るために、添加しないことが好ましい。
銀は電気抵抗が小さいため、電極本体層6の主成分にすると導電性の高い外部電極3a,3bを得ることができる。また、銀を電極本体層6の主成分にすると、電極本体層形成工程における焼成作業を大気中で行うことができる。すなわち、銀は酸化し難いため、窒素やアルゴン等の雰囲気中で焼成作業を行う必要がなく、外部電極型蛍光ランプ1の生産性が高い。
On the other hand, it is preferable not to add environmentally hazardous substances such as lead, antimony, arsenic, and gallium in order to obtain the external
Since silver has a small electric resistance,
銅は銀に次いで電気抵抗が小さいため、銅を電極本体層6の主成分とした場合も導電性の高い外部電極3a,3bを得ることができる。
コーティング層7は、電極本体層6の外表面に積層されており、厚みd3が約7.0μmである。コーティング層7は、半田を主成分とする。コーティング層7を形成する半田は、スズ:95.2wt%、銀:3.8wt%、銅:1.0wt%の組成からなる。
Since copper has the second lowest electrical resistance after silver, the
The
コーティング層7の半田には銀が含有されているため、電極本体層6の銀食われが起こり難い。なお、銀食われを起こり難くするためには、銀の含有量を1.0〜8.0wt%の範囲にすることが好ましい。
なお、コーティング層7を形成する半田の組成は上記に限定されず、例えば、ビスマス、亜鉛、鉛等を少なくとも1種含んでもよい。但し、環境に配慮した外部電極型蛍光ランプ1とするためには、鉛、アンチモン等の環境負荷物質が含まれないことが好ましい。また、コーティング層7は、半田以外の材料によって形成されていてもよい。例えば、無電解メッキで形成されたニッケル層であってもよい。
Since the solder of the
Note that the composition of the solder forming the
一般的に、大気中で銀は硫化し易く、銅は酸化し易い。そして、硫化や酸化が起こると銀や銅は電気抵抗が大きくなる。したがって、電極本体層6が大気にさらされる電極本体層6の導電性は低くなる。しかしながら、本発明に係る外部電極3a,3bでは、電極本体層6の外側にコーティング層7が積層されているため電極本体層6が大気にさらされ難い。したがって、銀の硫化や銅の酸化が起こり難く、外部電極3a,3bの導電性が低下し難い。
In general, silver is easily sulfided in the atmosphere, and copper is easily oxidized. When sulfidation or oxidation occurs, silver and copper increase in electrical resistance. Therefore, the conductivity of the
なお、銀の硫化や銅の酸化を起こり難くするためには、電極本体層6の外表面全体がコーティング層7に覆われていることが好ましい。ただし、外部電極3a,3bの導電性への影響が少ない範囲であれば、生産上或いは設計上等の理由で電極本体層6の一部が大気にさらされていてもよい。また、外部電極3a,3bは上記の構成に限定されず、どのような構成であってもよい。
In order to make silver sulfide and copper oxidation difficult to occur, it is preferable that the entire outer surface of the
つぎに、蛍光体層5の形成位置について考察する。本発明者らの鋭意研究により、ガラスバルブ内において、外部電極に相当する領域に蛍光体層が存在すると、外部電極に始動電圧が印加されて電界が発生することにより蛍光体層内の電子放射性原子より電子が放出され、この放出された電子によって放電が誘発されるので、暗黒状態下における始動特性が改善されることが見出された。
Next, the formation position of the
上記構成においては、ガラスバルブ2内において、蛍光体層5が外部電極3aの管中央部側の端縁に相当する位置Bから、距離Lだけ入り込んだ位置Aから形成されている。すなわち、蛍光体層5の端縁側は、外部電極3aの管中央部側の端縁に相当する位置Bから管端部側へ距離Lだけ入り込んだ位置Aまで延長されており、領域A−B間に存在する蛍光体層から、始動電圧の印加により発生する電界によって電子が放出されるので、暗黒始動特性を改善することができる。
In the above configuration, in the
ここで、距離Lについて考察する。距離Lが小さいと暗黒始動特性を改善するのに必要な量の電子が放出されず、一方、距離Lが大きいと、ガラスバルブ内に封入された水銀が蛍光体層に吸着される水銀消耗が発生し、ランプ寿命が低下する。
本発明者らが行った実験より、距離Lは1mm以上7mm以下が適当であることが判明した。1mm未満であると、電界により放出される電子の量が少ないため、暗黒始動特性を十分に改善することができないからであり、7mmより大きいと水銀消耗によりランプ寿命が短くなることが明らかになった。
Here, the distance L will be considered. When the distance L is small, the amount of electrons necessary to improve the dark starting characteristic is not emitted, while when the distance L is large, mercury consumption in which the mercury enclosed in the glass bulb is adsorbed by the phosphor layer is lost. Occurs and lamp life is reduced.
From experiments conducted by the present inventors, it was found that the distance L is suitably 1 mm or more and 7 mm or less. This is because if it is less than 1 mm, the amount of electrons emitted by the electric field is small, so that the dark start-up characteristics cannot be sufficiently improved. If it is more than 7 mm, the lamp life is shortened due to mercury consumption. It was.
なお、上記においては、外部電極3a側の構成について説明したが、外部電極3b側の構成は、外部電極3a側と同様であってもよいし、外部電極の管中央部側の端縁に相当する位置から蛍光体層が形成されていてもよい。外部電極型蛍光ランプ1は、交流により点灯されるので、外部電極3a,3bの少なくとも一方において、上述したような蛍光体層と外部電極との位置関係が満たされていれば、暗黒始動特性を改善することができる。
In the above description, the configuration on the
つぎに、第1の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法について簡潔に説明する。
はじめに、直管状のガラス管を用意して、公知の方法によりガラス管の内面に保護膜を形成する。その後、公知の方法により、保護膜上に蛍光体層を形成する。形成した蛍光体層のうち余分な箇所は削り取る。
Next, a method for manufacturing the external electrode fluorescent lamp according to the first embodiment will be briefly described.
First, a straight tubular glass tube is prepared, and a protective film is formed on the inner surface of the glass tube by a known method. Thereafter, a phosphor layer is formed on the protective film by a known method. Excess portions of the formed phosphor layer are scraped off.
電極本体層6は、公知のスクリーン印刷法によってガラスバルブ2の外周面に銀ペーストを塗布したのち、焼成して形成する。なお、電極本体層6は、スクリーン印刷法以外の方法で形成しても良い。例えばグラビア印刷、ディッピング法等の方法によって形成しても良い。
コーティング層7は、公知のディッピング法で形成することができる(例えば、特開2004−146351号公報)。簡単に説明すると、例えばガラスバルブ2の端部を、溶融槽内の溶融半田に浸漬させて行う。このように電極本体層6にコーティング層7をコーティングすることにより外部電極3aが形成される。
The electrode
The
外部電極3aは、外部電極3aと蛍光体層5とが距離Lだけ重なるように調整された位置に形成する。
このように、本実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプは、製造工程において、蛍光体層と外部電極との相対位置を調整するのみで暗黒始動特性を改善することができ、暗黒始動特性を改善するために新たな材料が必要でなく、製造プロセスも簡易でありコスト高にならないので、低コストで暗黒始動特性の改善することができる。
The
As described above, the external electrode type fluorescent lamp according to the present embodiment can improve the dark start characteristic only by adjusting the relative position between the phosphor layer and the external electrode in the manufacturing process. Since no new material is required for improvement, the manufacturing process is simple and the cost is not increased, the dark start-up characteristics can be improved at low cost.
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプについて説明する。なお、第2の実施の形態に係るランプは、第1の実施の形態に係るランプに対して、外部電極の構成が異なり、他は同じであるので、外部電極を除く部分の説明は省略する。
図2を参照しながら、第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの構成について説明する。図2は、第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの一端部を概略的に示す拡大断面図である。
<Second Embodiment>
Hereinafter, an external electrode fluorescent lamp according to a second embodiment of the present invention will be described. The lamp according to the second embodiment is the same as the lamp according to the first embodiment except that the configuration of the external electrode is the same, and the others are the same. .
The configuration of the external electrode fluorescent lamp according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing one end portion of the external electrode fluorescent lamp according to the second embodiment.
外部電極10は、ガラスバルブ2の端部外周に形成され、主電極部11と、補助電極部14とを有している。主電極部11は、銀又は銅を主成分とする電極本体層12とはんだを主成分とするコーティング層13とから構成されている。なお、電極本体層12とコーティング層13とは、第1の実施の形態における電極本体層6及びコーティング層7と同様の構成であるので説明は省略する。補助電極部14は、ネサ膜(SnO2膜)から構成され、主電極部11よりも高抵抗である。補助電極部14は、ネサ膜の変わりに、ITO膜、カーボン膜を用いて形成してもよい。
The
主電極部11は、ガラスバルブ2外周において、蛍光体層端縁位置Aから管端部側にかけて保護膜4の形成開始位置Cまでに相当する領域に形成されている。補助電極部14は、ガラスバルブ2外周において、蛍光体層端縁位置Aから管中央部側にかけて形成されている。
つぎに、第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの動作について説明する。始動電圧を外部電極10に印加すると、主電極部11及び補助電極部14において電界が発生する。そして、補助電極部14への電圧印加により発生する電界によって、蛍光体粒子が含む電子放射性原子から電子が放出され、この電子によって放電が誘発されるので、暗黒始動特性が良好なものになる。
The main electrode portion 11 is formed in a region corresponding to the formation start position C of the protective film 4 from the phosphor layer edge position A to the tube end portion side on the outer periphery of the
Next, the operation of the external electrode fluorescent lamp according to the second embodiment will be described. When the starting voltage is applied to the
なお、ランプ点灯時には、補助電極部14は主電極部11より高抵抗であるので、ランプ電流は主として主電極部11に流れることになる。蛍光体層への吸着による水銀消耗は、ランプ電流が多くながれるところで生じやすいが、蛍光体層が存在するのは、ガラスバルブ2内の補助電極部14に対応する領域であり、ランプ電流がより多く流れる主電極部11に対応する領域には蛍光体層が存在しないので、第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの構成においては、蛍光体層への吸着による水銀消耗は発生しにくいという効果が得られる。
When the lamp is lit, the
つづいて、第2の実施の形態に係る外部電極型蛍光ランプの外部電極10の形成方法について簡潔に述べる。
はじめに、第1の実施の形態で述べた方法と同様の方法によって、電極本体層12及びコーティング層13をガラスバルブ2の外周に形成することによって、主電極部11を得る。その後、ネサ膜(SnO2)を主電極部11の管中央部側に塗布して乾燥させることによって補助電極部14を形成する。このように簡易な製造工程を経ることにより外部電極10が形成される。
Next, a method for forming the
First, the main electrode part 11 is obtained by forming the
なお、上記においては、補助電極部14がガラスバルブ2の全周にわたって形成されているものについて説明したが、補助電極部14は全周にわたって形成されていなくてもよく、ガラスバルブ2の外周の一部分のみに形成されていてもよい。このとき、外部電極型蛍光ランプを例えば液晶テレビのバックライトユニットの光源として利用する際に、当該補助電極部をバックライトユニットの後方側に配設することにより、補助電極部によって光が遮断されることを抑えることができる。
In the above description, the
<外部電極型蛍光ランプの変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記の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)上記においては、ガラスバルブ2内において、外部電極に相当する領域に蛍光体層がガラスバルブ内面全周にわたって形成されているものついて説明したが、外部電極と重なる蛍光体層は、ガラスバルブ内面の全周にわたって形成されていなくてもよい。少なくと、暗黒始動特性を良好なものにするために必要な量の蛍光体層が、ガラスバルブ2内の外部電極に相当する領域に存在すればよい。
<Modification of external electrode fluorescent lamp>
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above-described embodiments. For example, the following modifications are possible. Can think.
(1) In the above description, the phosphor layer is formed over the entire inner circumference of the glass bulb in the region corresponding to the external electrode in the
(2)図3は、変形例に係る外部電極型放電ランプの一端部を示す概略拡大断面図である。図3に示すように、変形例に係る外部電極型放電ランプは、ガラスバルブ2と、ガラスバルブ2の両端部に配置された一対のキャップ状の外部電極15とを備える。外部電極15は、ガラスバルブ2の外周面に形成された電極本体層16と、電極本体層16上に積層されたコーティング層17とからなる。電極本体層16及びコーティング層17は、例えば、ディッピング法によって形成することが考えられる。
(2) FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view showing one end of an external electrode type discharge lamp according to a modification. As shown in FIG. 3, the external electrode type discharge lamp according to the modification includes a
(3)図4は、他の変形例に係る外部電極型放電ランプの一端部を示す概略拡大断面図である。図4に示すように、他の変形例に係る外部電極型蛍光ランプは、ガラスバルブ2と、ガラスバルブ2の両端部に配置された一対の外部電極3aとを備える。ガラスバルブ2内には、外部電極3aの管端部側の端縁に相当する位置Cから蛍光体層5αの形成開始位置Aまで、保護膜4αが形成されている。このように、少なくとも外部電極3aの管端部側の端縁に相当する位置Cから蛍光体層5αの形成開始位置Aまで保護膜を形成することにより、領域A−C間のガラスバルブ2内面において、放電によってピンホールが発生することを抑制できる。
(3) FIG. 4 is a schematic enlarged sectional view showing one end of an external electrode type discharge lamp according to another modification. As shown in FIG. 4, an external electrode fluorescent lamp according to another modification includes a
<点灯回路>
つぎに図5を参照しながら、点灯回路について説明する。図5は、本実施の形態に係る点灯回路の構成図である。
点灯回路は、周波数制御部21と、パルス幅変調(Pulse Wide Modulation:PWM)生成部22と、フィードバック制御部23と、MOSFETドライバ24と、インバータ回路25と、昇圧トランスT1,T2と、補正インダクタN1,N2と、共振インダクタLr1,Lr2と、外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNとを備える。
<Lighting circuit>
Next, the lighting circuit will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a lighting circuit according to the present embodiment.
The lighting circuit includes a
周波数制御部21は、PWM生成部22が生成するパルスの周波数を制御する。
PWM生成部22は、ON、OFFの比率が調整されたパルスを生成する。
フィードバック制御部23は、補正インダクタN1,N2に流れる電流をモニターすることによりランプ電流の総和を検知し、ランプ電流の総和が一定になるようにPWM生成部22を制御する。
The
The
The
MOSFETドライバ24は、PWM生成部22からの入力信号に基づいて、インバータ回路25のトランジスタQ1〜Q4のゲートへの出力信号を切り替える。
補正インダクタN1,N2は、外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNに印加される電圧が各ランプで等しくなるように補正する素子である。
周波数制御部21及びフィードバック制御部23の出力はそれぞれ、PWM生成部22に入力される。PWM生成部22の出力はMOSFETドライバ24に入力され、MOSFET24は、チャンネルCH−A,CH−Bの2系統をインバータ回路25に出力する。
The
The correction inductors N1 and N2 are elements that correct the voltage applied to the external electrode fluorescent lamps La1 to LaN so that the lamps have the same voltage.
The outputs of the
インバータ回路25は、トランジスタQ1〜Q4、キャパシタCd1,Cd2を備え、その出力が、昇圧トランスT1,T2の1次側コイルに入力される。昇圧トランスT1,T2の2次側コイルの一端は、補正インダクタN1,N2を介して直列に接続される。昇圧トランスT1,T2の2次側コイルの他端は、それぞれ共振インダクタLr1,Lr2に接続される。
The
外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNは並列に接続され、共振インダクタLr1,Lr2とそれぞれ直列に接続される。外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNは、等価回路では、それぞれの電極がキャパシタンスと直列接続された電極対として表される。
昇圧トランスT1,T2はインバータ回路25により駆動され、昇圧トランスT1,T2の2次側には、外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNのキャパシタンス成分の総和と共振インダクタLr1,Lr2とのLCR直列共振回路が構成される。ランプ始動時のインバータ回路25のスイッチング周波数は、周波数制御部21によって点灯時の周波数より低く制御され、ランプ温度が上昇するにつれ、周波数を高くする制御が行われる。
The external electrode fluorescent lamps La1 to LaN are connected in parallel and are connected in series with the resonant inductors Lr1 and Lr2. In the equivalent circuit, the external electrode fluorescent lamps La1 to LaN are represented as electrode pairs in which each electrode is connected in series with a capacitance.
The step-up transformers T1 and T2 are driven by an
始動時には、ランプ温度が低いため、ランプ放電路の電圧は高く、インピーダンスが高い。外部電極型蛍光ランプLa1〜LaNにはそれぞれ、ランプ電流を制限するインピーダンスがあるが、このインピーダンスをランプ温度にあわせて、始動時に大きくすることで、ランプ高インピーダンス時の管電圧を安定させる。その結果、始動時において、始動電圧の不足による始動不良を低減することができる。 At startup, the lamp temperature is low, so the voltage in the lamp discharge path is high and the impedance is high. Each of the external electrode type fluorescent lamps La1 to LaN has an impedance for limiting the lamp current. By increasing the impedance at the start in accordance with the lamp temperature, the tube voltage at the time of high lamp impedance is stabilized. As a result, at the time of starting, starting failure due to insufficient starting voltage can be reduced.
また、安定点灯時には、周波数を上昇させ、上述のLCR直列共振回路を十分動作させることにより、点灯回路の出力効率をあげることができる。
さらに、調光時にもランプのインピーダンスが上昇するので、動作周波数を下げ、ランプ電流のばらつきを抑えつつ、通常点灯時の点灯回路の出力効率を維持する設計ができる。
Further, at the time of stable lighting, the output efficiency of the lighting circuit can be increased by increasing the frequency and sufficiently operating the above-described LCR series resonance circuit.
Furthermore, since the lamp impedance rises even during dimming, it is possible to design to maintain the output efficiency of the lighting circuit during normal lighting while lowering the operating frequency and suppressing variations in lamp current.
<バックライトユニット>
図6は、本願発明の一実施形態にかかるバックライトユニット等の概略構成を示す分解斜視図であり、図7は、外部電極型蛍光ランプの取り付け状態を説明する図である。
本発明の一実施形態にかかるバックライトユニット60は、液晶テレビ用の直下方式のバックライトユニットであって、その構造は、基本的に従来のバックライトユニットの構造に準ずる。
<Backlight unit>
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a backlight unit and the like according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view for explaining an attached state of the external electrode fluorescent lamp.
The
図6に示すように、バックライトユニット60は、外囲器61、拡散板62、拡散シート63及びレンズシート64を備え、液晶パネル65の背面に配置して用いられる。
外囲器61は、白色のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製の箱体であって、図7に示すように、略方形の底板が反射板66となっている。外囲器61の内部には複数の外部電極型蛍光ランプ1が並設されており、それら外部電極型蛍光ランプ1の光は、前記外囲器61の開口から拡散板62に向けて放出される。
As shown in FIG. 6, the
The
反射板66には、各外部電極型蛍光ランプ1の取り付け位置に対応する位置に、それぞれ一組のソケット67が配置されている。各ソケット67は、例えばりん青銅等の銅合金製の板材を折り曲げて加工したものであって、一対の挟持片68a,68bと、それら挟持片68a,68bを下端縁で連結する連結片69とからなる。
挟持片68a,68bには、外部電極型蛍光ランプ1の外形に合わせた凹部が設けられており、凹部内に外部電極型蛍光ランプ1を嵌め込めば、前記挟持片68a,68bの板ばね作用によって外部電極型蛍光ランプ1がソケット67に保持されるとともに、ソケット67と外部電極3a,3bとが電気的に接続される。
A set of
The sandwiching
バックライトユニット60に取り付けられた外部電極型蛍光ランプ1には、バックライトユニット60の点灯回路からソケット67を介して電力が供給される。
拡散板62は、ポリカーボネート(PC)樹脂製の板体であって、外囲器61の開口を塞ぐように配置されている。拡散シート63は、ポリカーボネート樹脂製であり、レンズシート64は、アクリル樹脂製であって、それぞれ拡散板62に順次重ね合わせるようにして配置されている。
Power is supplied to the external
The
外部電極型蛍光ランプ1は、電極本体層6がコーティング層7で覆われているため、外部電極型蛍光ランプ1をソケット67に嵌め込む際に電極本体層6が挟持片68a,68bの縁に当たって削れたり剥がれたりし難い。
以上、本発明に係るバックライトユニットを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係るバックライトユニットは、上記のような直下方式のバックライトユニットに限定されず、例えば、エッジライト方式(サテライト方式または導光板方式ともいう)のバックライトユニットであってもよい。
In the external
As described above, the backlight unit according to the present invention has been specifically described based on the embodiment, but the backlight unit according to the present invention is not limited to the direct backlight unit as described above, for example, The backlight unit may be an edge light type (also referred to as a satellite type or a light guide plate type).
本発明は、外部電極型蛍光ランプ及びバックライトユニットに広く適用することができる。また、本発明は、暗黒始動特性が改善された外部電極型蛍光ランプを提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。 The present invention can be widely applied to external electrode fluorescent lamps and backlight units. In addition, the present invention can provide an external electrode type fluorescent lamp with improved dark starting characteristics, and thus has an extremely high industrial utility value.
1 外部電極型蛍光ランプ
2 ガラスバルブ
3a,3b 外部電極
4 保護膜
5 蛍光体層
6 電極本体層
7 コーティング層
11 主電極部
14 補助電極部
60 バックライトユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記蛍光体層は、電子放射性原子を有する蛍光体粒子を含むとともに、少なくとも前記ガラスバルブ一端寄りの蛍光体層端縁側は、前記外部電極の管中央部側の端縁相当位置から管端部側へ1mm以上7mm以下入り込んだ位置まで延長されていること
を特徴とする外部電極型蛍光ランプ。 An external electrode fluorescent lamp comprising a tubular glass bulb, a pair of external electrodes disposed on the outer peripheral surfaces at both ends of the glass bulb, and a phosphor layer formed on the inner surface of the glass bulb,
The phosphor layer includes phosphor particles having electron-emitting atoms, and at least the phosphor layer end side near one end of the glass bulb is from the position corresponding to the end edge of the outer electrode on the tube center side to the tube end side An external electrode fluorescent lamp characterized in that the external electrode type fluorescent lamp is extended to a position where it enters 1 mm or more and 7 mm or less.
前記主電極部は、前記ガラスバルブ外周において、前記蛍光体層の端縁位置に相当する部位から、管端部側にかけて配設され、
前記補助電極部は、前記ガラスバルブ外周において、前記蛍光体層の端縁位置に相当する部位から、管中央部側にかけて配設されていること
を特徴とする請求項1記載の外部電極型蛍光ランプ。 The external electrode has a main electrode part and an auxiliary electrode part having a higher resistance than the main electrode part,
The main electrode portion is disposed from the portion corresponding to the edge position of the phosphor layer on the outer periphery of the glass bulb, from the tube end portion side,
2. The external electrode type fluorescent lamp according to claim 1, wherein the auxiliary electrode portion is disposed on a periphery of the glass bulb from a portion corresponding to an edge position of the phosphor layer to a tube central portion side. lamp.
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の外部電極型蛍光ランプ。 The external electrode fluorescent lamp according to claim 1 or 2, wherein the electron emitting atom is at least one of barium, strontium, and yttrium.
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載の外部電極型蛍光ランプ。 A protective film for protecting the glass bulb is formed at least from the position corresponding to the edge on the tube end side of the external electrode to the edge position of the phosphor layer on the inner peripheral surface of the glass bulb. The external electrode type fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein
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