JP2008538853A - Flat fluorescent lamp and electrode structure of the fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
本発明はガスが充填されて密封された平板型蛍光ランプ及びその電極構造に関し、蛍光ランプは、蛍光体111が塗布された前面板110;反射板140、互いに電気的に絶縁され印刷された導電性を有する第1電極部150及び第2電極部160、誘電体層170、及び蛍光体180が順に備えられる後面板120;前面板110と後面板120との間を支持し放電空間を形成する支持部130;から構成される。第1電極部150は、放電空間内に互いに平行に位置する複数のストリップ型第1電極151、複数の第1電極が接合されるように放電空間の外に位置する第1リード電極152からなる。第2電極部160は、第1電極151間に1つずつ平行に位置する複数のストリップ型第2電極161、複数の第2電極が接合されるように放電空間の外に位置する第2リード電極162からなる。放電の安定化及び輝度分布の均一化、蛍光ランプパネルの厚さの最小化ができる。
【選択図】図1The present invention relates to a flat fluorescent lamp filled with a gas and hermetically sealed electrode and its electrode structure. The fluorescent lamp includes a front plate 110 coated with a phosphor 111; a reflecting plate 140; a conductive plate electrically insulated from each other and printed. The first and second electrode parts 150 and 160, the dielectric layer 170, and the phosphor 180 are sequentially provided; the rear plate 120; supports between the front plate 110 and the rear plate 120 to form a discharge space. It is comprised from the support part 130; The first electrode unit 150 includes a plurality of strip-type first electrodes 151 positioned parallel to each other in the discharge space, and a first lead electrode 152 positioned outside the discharge space so that the plurality of first electrodes are joined. . The second electrode unit 160 includes a plurality of strip-type second electrodes 161 positioned in parallel one by one between the first electrodes 151, and a second lead positioned outside the discharge space so that the plurality of second electrodes are joined. It consists of an electrode 162. It is possible to stabilize the discharge, make the luminance distribution uniform, and minimize the thickness of the fluorescent lamp panel.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、平板型蛍光ランプ及びこの蛍光ランプの電極構造に係り、より詳しくは、ランプの厚さを最小化すると共に、輝度均一度を改善することができる平板型蛍光ランプ及びその電極構造に関するものである。 The present invention relates to a flat fluorescent lamp and an electrode structure of the fluorescent lamp. More specifically, the present invention relates to a flat fluorescent lamp capable of minimizing the thickness of the lamp and improving the luminance uniformity and the electrode structure thereof. Is.
平板型蛍光ランプに関連した従来技術として、対向電極配置の平板型蛍光ランプと、線状電極を片面に配置した面放電型の平板型蛍光ランプが開示されている。また、市販の平板型蛍光ランプとしては、ドイツ、オスラム(Osram)社の誘電体バリア放電(dielectric
barrier discharge)を用いる平板型蛍光ランプがある。
As a conventional technique related to a flat fluorescent lamp, a flat fluorescent lamp having a counter electrode arrangement and a surface discharge flat fluorescent lamp having a linear electrode arranged on one side are disclosed. Moreover, as a commercially available flat fluorescent lamp, dielectric barrier discharge (dielectric) of Osram, Germany.
There is a flat fluorescent lamp using a barrier discharge).
以下、図16及び図17を参照し、従来の平板型蛍光ランプを説明する。 Hereinafter, a conventional flat fluorescent lamp will be described with reference to FIGS.
図16の蛍光ランプは、前面ガラス基板10と後面ガラス基板20との間に放電空間が形成されるように支持用フレーム30を備え、放電空間内には不活性ガスが充填される。
The fluorescent lamp of FIG. 16 includes a
前面ガラス基板10は、下面に蛍光体層11が塗布される。
The
後面ガラス基板20には、部分放電のための突起が突設された電極21、この電極21を電気的に絶縁して放電開始電圧を低めるための誘電体層22、及び蛍光体層23が順に積層される。
The
図17は、図16の蛍光ランプに備えられる電極の平面構造を示す図である。電極21は、アノード21aとカソード21bからなり、DCインパルス(impulse)方式で駆動される。
FIG. 17 is a diagram showing a planar structure of electrodes provided in the fluorescent lamp of FIG. The
アノード21aとカソード21bは、それぞれ複数のストリップリードからなり、特にアノード21aは一対でなり、この一対のアノード21aに最も近接して一つのカソード21bのストリップリードが位置する。カソード21bのストリップリードには、部分放電のための複数の針状突起が形成される。
The
このような従来の平板型蛍光ランプは、アノード21aとカソード21bにDCインパルスが印加されれば、アノード21aのストリップリードとカソード21bのストリップリードの突起Pとの間でデルタ形状の部分放電が発生して紫外線が放出される。
In such a conventional flat fluorescent lamp, when a DC impulse is applied to the
しかし、このような従来の平板型蛍光ランプは、一対のストリップリードでなるアノードと、複数の突起が突設された一つのストリップリードでなるカソードとが互いに異なる形状の電極構造を有するので、非対称な電極構造によって、輝度均一性が低下するという問題点が発生する。 However, such a conventional flat fluorescent lamp has an asymmetric structure because the anode composed of a pair of strip leads and the cathode composed of a single strip lead with a plurality of protrusions projecting from each other. Due to the simple electrode structure, there is a problem that the luminance uniformity is lowered.
特に、針状突起の部分放電から発生する輝度差によって、輝度均一度が低下する問題点がある。 In particular, there is a problem that the luminance uniformity decreases due to the luminance difference generated from the partial discharge of the needle-like protrusions.
本発明は上記のような欠点を解消するためになされたもので、平板型蛍光ランプの電極構造において、針状突起での部分放電による輝度差を解決し、安定した放電及び均一な輝度分布を持ち、蛍光ランプパネルの厚さを最小化することができる放電管構造を有する平板型蛍光ランプを提供することをその目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described drawbacks. In the electrode structure of the flat fluorescent lamp, the present invention solves the luminance difference due to partial discharge at the needle-like protrusions, and achieves stable discharge and uniform luminance distribution. It is an object of the present invention to provide a flat fluorescent lamp having a discharge tube structure capable of minimizing the thickness of the fluorescent lamp panel.
本発明の一面によれば、このような本発明の平板型蛍光ランプの電極構造は、ガスが充填密封され、一定厚さを有する平板状の放電管と、前記放電管内に印刷される導電性電極部と、前記電極部及び前記放電管に塗布される誘電体層と、前記誘電体層に塗布される蛍光体とを含む平板型の蛍光ランプにおいて、前記電極部は、前記放電管内側の一平面上に互いに平行に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、最も近接したストリップ電極には、放電の際に互いに反対極性の電源が印加されることによって達成される。 According to one aspect of the present invention, the electrode structure of the flat fluorescent lamp of the present invention has a flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, and a conductive material printed in the discharge tube. In a flat fluorescent lamp including an electrode portion, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and a phosphor applied to the dielectric layer, the electrode portion is disposed inside the discharge tube. It consists of a plurality of strip-type electrodes arranged uniformly in parallel to each other on one plane, and is achieved by applying power supplies of opposite polarities to the closest strip electrodes during discharge.
本発明の他の面によれば、本発明の平板型蛍光ランプの電極構造は、ガスが充填密封され、一定厚さを有する平板状の放電管と、前記放電管内に印刷される導電性電極部と、前記電極部及び前記放電管に塗布される誘電体層と、前記誘電体層の一部に塗布される蛍光体とを含む平板型の蛍光ランプにおいて、前記電極部は、平行な放電管内に少なくとも二つの平行なストリップが一群を成し、前記放電管内側の一平面上に均一に配置される複数のストリップ電極からなり、最も近接したストリップ電極群には互いに反対極性の電源が印加されることにより達成できる。 According to another aspect of the present invention, the electrode structure of the flat fluorescent lamp according to the present invention includes a flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, and a conductive electrode printed in the discharge tube. In a flat fluorescent lamp comprising a portion, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and a phosphor applied to a part of the dielectric layer, the electrode portion has a parallel discharge At least two parallel strips form a group in the tube, and are composed of a plurality of strip electrodes arranged uniformly on one plane inside the discharge tube. Power supplies of opposite polarities are applied to the nearest strip electrode group Can be achieved.
本発明のさらに他の面によれば、本発明の平板型蛍光ランプの電極構造は、ガスが充填密封され、一定厚さを有する平板状の放電管と、前記放電管内に印刷される導電性電極部と、前記電極部及び前記放電管に塗布される誘電体層と、前記誘電体層に塗布される蛍光体とを含む平板型の蛍光ランプにおいて、前記電極部は、前記放電管内側の一平面上に互いに平行に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、前記ストリップ型電極は、周縁部の内側に非伝導性領域が形成され、最も近接したストリップ電極には、放電の際に互いに反対極性の電源が印加されることにより達成できる。 According to still another aspect of the present invention, the electrode structure of the flat fluorescent lamp of the present invention includes a flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, and a conductive material printed in the discharge tube. In a flat fluorescent lamp including an electrode portion, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and a phosphor applied to the dielectric layer, the electrode portion is disposed inside the discharge tube. The strip-type electrode is formed of a plurality of strip-type electrodes which are uniformly arranged in parallel to each other on a single plane. Can be achieved by applying power supplies of opposite polarities to each other.
本発明のさらに他の面によれば、本発明の平板型蛍光ランプは、ガスが充填されて密封された平板型の蛍光ランプにおいて、蛍光体が塗布された前面板と;反射板、互いに電気的に絶縁されるように印刷された導電性の第1及び第2電極部、誘電体層、及び蛍光体を順に備える後面板と;前記前面板と前記後面板との間を支持し、気密な放電空間を形成するための支持部と;からなり、前記第1電極部は、放電空間内に互いに平行に位置する複数のストリップ型第1電極と、前記複数の第1電極が接合されるように放電空間の外に位置する第1リード電極とを有し、前記第2電極部は、前記第1電極の間に1つずつ平行に位置する複数のストリップ型第2電極と、前記複数の第2電極が接合されるように放電空間の外に位置する第2リード電極とを有することにより達成される。 According to still another aspect of the present invention, the flat fluorescent lamp of the present invention is a flat fluorescent lamp filled with gas and sealed, and a front plate coated with a phosphor; a reflector; A rear plate comprising, in order, electrically conductive first and second electrode portions, a dielectric layer, and a phosphor printed so as to be electrically insulated; and supports and seals between the front plate and the rear plate And a plurality of strip-type first electrodes positioned in parallel with each other in the discharge space, and the plurality of first electrodes are joined to each other. A first lead electrode positioned outside the discharge space, and the second electrode portion includes a plurality of strip-type second electrodes positioned in parallel one by one between the first electrodes, The second lead electrode positioned outside the discharge space so that the second electrode of the second electrode is joined It is accomplished by having and.
本発明のさらに他の面によれば、本発明の平板型蛍光ランプは、ガスが充填されて密封された平板型の蛍光ランプにおいて、蛍光体が塗布された前面板と;反射板、互いに電気的に絶縁されるように印刷された導電性の第1及び第2電極部、誘電体層、及び蛍光体を順に備える後面板と;前記前面板と前記後面板との間を支持し、気密な放電空間を形成するための支持部と;からなり、前記第1電極部は、放電空間内に少なくとも2つの平行なストリップが一群を成しながら平行に配置される複数のストリップ型第1電極と、前記複数の第1電極が接合されるように放電空間の外に位置する第1リード電極とを有し、前記第2電極部は、前記ストリップ型第1電極の一群と対称を成すように対応個数のストリップが一群を成して平行に配置される複数のストリップ型第2電極と、前記複数の第2電極が接合されるように放電空間の外に位置する第2リード電極とを有することにより達成できる。 According to still another aspect of the present invention, the flat fluorescent lamp of the present invention is a flat fluorescent lamp filled with gas and sealed, and a front plate coated with a phosphor; a reflector; A rear plate comprising, in order, electrically conductive first and second electrode portions, a dielectric layer, and a phosphor printed so as to be electrically insulated; and supports and seals between the front plate and the rear plate A plurality of strip type first electrodes in which at least two parallel strips are arranged in parallel in the discharge space in a group. And a first lead electrode positioned outside the discharge space so that the plurality of first electrodes are joined, and the second electrode portion is symmetric with the group of the strip-type first electrodes. The corresponding number of strips are arranged in parallel as a group. A plurality of strip-shaped second electrodes that can be achieved by the plurality of second electrodes and a second lead electrode which is located outside of the discharge space so as to be bonded.
以上のような本発明の平板型蛍光ランプによれば、ストリップ型の電極を、1:1対称になるように、または2つ以上のストリップ型電極が一群を成しながら対称になるように、放電管内に配置することにより、従来の電極構造において、針状突起での部分放電による輝度差を解消し、安定した放電及び均一な輝度分布を持ち、さらに蛍光ランプパネルの厚さを最小化することができる効果がある。 According to the flat fluorescent lamp of the present invention as described above, the strip-type electrodes are made to be 1: 1 symmetrical, or two or more strip-type electrodes are made symmetrical while forming a group. By disposing in the discharge tube, in the conventional electrode structure, the luminance difference due to partial discharge at the needle-like protrusion is eliminated, it has a stable discharge and uniform luminance distribution, and further minimizes the thickness of the fluorescent lamp panel There is an effect that can.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本実施形態に係る平板型蛍光ランプは、ガラス基板からなる前面板110及び後面板120と、前面板110と後面板120を支持する支持部130と、を有することにより放電空間を形成する。
As shown in FIG. 1, the flat fluorescent lamp according to the present embodiment includes a
前面板110、後面板120、及び支持部130からなる放電管内には、不活性ガスが充填される。具体的な例としては、キセノン(Xe)ガス、または、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)もしくはクリプトン(Kr)を含むキセノン(Xe)ガスなどが充電可能であり、好ましくは水銀を含まないようにする。
The discharge tube composed of the
前面板110の下面には蛍光体111が塗布され、前面板110は、蛍光ランプで発生した光の出光面になる。
A
後面板120には、反射板140、複数のストリップ型電極からなる電極部150、160、誘電体層170、及び蛍光体180が備えられる。
The
後面板120の上部に備えられる反射板140は、光を出光面方向に反射させて光利用効率を高め、また入射光全体の反射量を調節して、バックライトの出光面全体が均一な輝度分布を有するようにする。
The reflection plate 140 provided on the upper portion of the
誘電体層170は、電極部150、160を電気的に絶縁して電流を制限する。
The
誘電体層170の上面には、蛍光体180が塗布される。
A
一方、本発明の実施形態においては、前面板110と後面板120との間の周縁には支持部130を備えて放電空間を構成するようにしている。しかし、前面板と後面板に別途の支持部を備える必要なしに、吐出方式によってフリットガラス(frit
glass)により前面板と後面板とのガラスの周縁部を接合することで、放電空間を形成することもできる。この際、前面板と後面板との空間には、複数のスペーサを配置することで、前面板と後面板が一定のギャップを維持するようにし、発光効率を高めるために、スペーサには蛍光体を塗布することができる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, a discharge space is configured by providing a
It is also possible to form a discharge space by joining the glass peripheral portions of the front plate and the rear plate by glass. In this case, a plurality of spacers are arranged in the space between the front plate and the rear plate, so that the front plate and the rear plate maintain a constant gap, and the phosphor has a phosphor in order to increase luminous efficiency. Can be applied.
このように、別途の支持部を使用せずに、吐出方式によって放電空間を確保することで、蛍光ランプパネルの薄型化を可能にする利点がある。 As described above, there is an advantage that the fluorescent lamp panel can be thinned by securing the discharge space by the discharge method without using a separate support portion.
本発明の平板型蛍光ランプにおいて、電極部は、放電管内側の一平面上に互いに平行に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、放電の際に、最も近接したストリップ電極には互いに反対極性の電源が印加されることを技術的特徴とする。 In the flat fluorescent lamp of the present invention, the electrode section is composed of a plurality of strip-type electrodes arranged uniformly in parallel with each other on one plane inside the discharge tube. A technical feature is that power of opposite polarity is applied.
本発明において、電極部を構成するペーストとしては、仕事関数が小さくて、イオン衝撃に強いと共に、導電性に優れ、誘電材料の吸着が容易であり、活性化処理またはエイジング(aging)などの特別な後処理工程が不要なものが好ましい。このような電極材料としては、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)などの導電性ペーストを使用することができる。 In the present invention, the paste constituting the electrode part has a small work function, is resistant to ion bombardment, is excellent in conductivity, is easy to adsorb a dielectric material, and has a special function such as activation treatment or aging. The thing which does not require an after-treatment process is preferable. As such an electrode material, a conductive paste such as silver (Ag), nickel (Ni), or copper (Cu) can be used.
このような本発明の平板型蛍光ランプは、矩形波交流パルス電源によって駆動されることを特徴とする。 Such a flat fluorescent lamp of the present invention is driven by a rectangular wave AC pulse power supply.
本発明において、交流パルス電源の極性は同一の役目をするので、第1電極部と第2電極部の極性は特に区分されない。 In the present invention, since the polarity of the AC pulse power supply plays the same role, the polarities of the first electrode portion and the second electrode portion are not particularly distinguished.
具体的に、図2は本発明の平板型蛍光ランプを駆動するための駆動回路の好ましい一例を示す図であって、4つの高速FETと変圧器を結合して高圧の矩形波交流パルスを出力する。 Specifically, FIG. 2 is a diagram showing a preferred example of a driving circuit for driving the flat fluorescent lamp of the present invention, and outputs a high-voltage rectangular wave AC pulse by combining four high-speed FETs and a transformer. To do.
Q1とQ3のドレインに直流電圧(+V)が印加された状態で、各FETのゲートに適切な信号を入力して矩形波交流パルスを得ることができる。図3aを参照すれば、Q3及びQ4が同時に‘オン’になる場合には、変圧器の1次側両端には、およそ‘+V’の電圧が発生し、Q1及びQ1が同時に‘オン’になる場合には、変圧器の1次側両端にはおよそ‘−V’の電圧が発生する。 With a DC voltage (+ V) applied to the drains of Q1 and Q3, a rectangular wave AC pulse can be obtained by inputting an appropriate signal to the gate of each FET. Referring to FIG. 3a, when Q3 and Q4 are simultaneously “on”, a voltage of about “+ V” is generated across the primary side of the transformer, and Q1 and Q1 are simultaneously “on”. In this case, a voltage of about “−V” is generated across the primary side of the transformer.
図3の(a)及び(b)はそれぞれ図2の駆動回路のゲート入力信号波形と、出力電圧の波形を示す。変圧器の1次側で発生した出力電圧は昇圧して第1電極部と第2電極部を介して印加される。 FIGS. 3A and 3B respectively show the gate input signal waveform and the output voltage waveform of the drive circuit of FIG. The output voltage generated on the primary side of the transformer is boosted and applied through the first electrode portion and the second electrode portion.
図4は本発明の平板型蛍光ランプにおいて、電極の平面構造の好ましい一実施形態を示す図であって、電極部は、互いに反対極性の電源が印加される第1電極部150及び第2電極部160からなる。
FIG. 4 is a view showing a preferred embodiment of the planar structure of the electrodes in the flat fluorescent lamp of the present invention, and the electrode parts include a
具体的に、第1電極部150は、放電空間内に互いに平行に位置する複数のストリップ型第1電極151と、複数の第1電極が接合されるように放電空間の外に位置する第1リード電極152とから構成される。
Specifically, the
第2電極部160は、第1電極の間に1つずつ平行に位置する複数のストリップ型第2電極161と、複数の第2電極が接合されるように放電空間の外に位置する第2リード電極162とから構成できる。
The
一方、図4の図面符号130aは支持部130が固定される領域を表すもので、第1電極及び第2電極の端部は、少なくとも支持部130が位置する部分まで延長させて、放電空間内で電極の端部が露出しないようにする。
On the other hand, reference numeral 130a in FIG. 4 represents a region where the
これによりストリップ型電極の端部は放電空間の外に位置する。よって、ストリップ型電極の端部は放電空間内で発生する放電に影響を与えないので、安定した放電特性を得ることができる。すなわち、ストリップ型電極の端部と中間部が他の放電モードで放電することを防止し、ランプの中央と周縁部との間に同一の輝度均一度を得ることができる。 As a result, the end of the strip-type electrode is located outside the discharge space. Therefore, since the end portion of the strip electrode does not affect the discharge generated in the discharge space, stable discharge characteristics can be obtained. That is, it is possible to prevent the end portion and the intermediate portion of the strip-type electrode from being discharged in other discharge modes, and to obtain the same luminance uniformity between the center and the peripheral portion of the lamp.
従来技術で説明したように、従来には、電極の間に放電位置が均一に分布するように、ストリップ状の電極に複数の針状突起が形成されている。これは、針状突起の先端部で放電が開始するようにし、放電の経路を予測して、電極の間で均一な放電をなすように針状突起を適切に分布させることで、一定の輝度均一度を得ようとするものである。 As described in the prior art, conventionally, a plurality of needle-like protrusions are formed on the strip-shaped electrode so that the discharge positions are uniformly distributed between the electrodes. This is because the discharge starts at the tip of the acicular protrusion, the path of the discharge is predicted, and the acicular protrusion is appropriately distributed so as to achieve a uniform discharge between the electrodes. It is intended to obtain uniformity.
しかし、従来の電極構造においては、針状突起または電極の先端に電界が集中し、特に高電界であるほど、先端部に電界が集中して放電が不安定になる問題点がある。また、従来の針状突起を有する電極構造では、針状突起の位置によって部分的に輝度が低下するシャドー(shadow)領域が発生して均一度が低下するという問題点がある。 However, the conventional electrode structure has a problem that the electric field is concentrated on the tip of the needle-like protrusion or the electrode, and the electric field is concentrated on the tip portion and the discharge becomes unstable as the electric field is particularly high. In addition, the conventional electrode structure having needle-like protrusions has a problem in that a shadow region in which luminance is partially lowered depending on the position of the needle-like protrusions is generated, resulting in a reduction in uniformity.
一方、従来の針状突起を有する電極構造においては、先端部が長期間高電界で駆動されるとき、電極の損傷が加速化して製品の寿命を短縮させ、蛍光体の劣化と誘電層の損傷などが発生して、安定した放電ができないという問題点がある。 On the other hand, in the conventional electrode structure having needle-like projections, when the tip is driven with a high electric field for a long time, the electrode damage is accelerated to shorten the product life, and the phosphor is deteriorated and the dielectric layer is damaged. This causes a problem that stable discharge cannot be performed.
しかし、本発明の平板型蛍光ランプの電極構造によれば、放電が開始する突部の構成を排除し、放電管の一面全体に1:1対称を成しながら別途の突起が形成されない直線状のストリップ型電極を使用する。このような本発明の電極構造は、電極の特定位置でだけ放電がなされる従来の針状突起を有する電極構造に比べ、輝度均一度を格段に高めることができることが確認された。 However, according to the electrode structure of the flat fluorescent lamp of the present invention, the configuration of the protruding portion where discharge starts is eliminated, and a linear shape in which a separate protrusion is not formed while forming a 1: 1 symmetry over the entire surface of the discharge tube. The strip type electrode is used. It has been confirmed that such an electrode structure of the present invention can remarkably increase the luminance uniformity as compared with a conventional electrode structure having needle-like protrusions that discharge only at a specific position of the electrode.
具体的に、図5は本発明による平板型蛍光ランプの輝度均一度の実験例を示す図であって、面光源の全体を9等分して輝度均一度を測定したものである。括弧内の数字は測定された各領域での輝度[cd/m2]を表す。 Specifically, FIG. 5 is a diagram showing an experimental example of luminance uniformity of the flat fluorescent lamp according to the present invention, and the luminance uniformity is measured by dividing the entire surface light source into nine equal parts. The numbers in parentheses represent the luminance [cd / m 2 ] measured in each region.
全体面光源を9等分し、各領域A1〜A9で輝度を測定した。輝度の平均値は5831cd/m2であり、面光源の均一度の定義によって、輝度が最も高い領域A5と最も低い領域A9の比は95%であることが分かる。 The whole surface light source was divided into nine equal parts, and the luminance was measured in each of the areas A1 to A9. The average value of the luminance is 5831 cd / m 2 , and it can be seen from the definition of the uniformity of the surface light source that the ratio of the highest region A5 to the lowest region A9 is 95%.
図6は、本発明の平板型蛍光ランプの輝度均一度との比較のために、針状突起が形成された電極構造を有する従来の平板型蛍光ランプの輝度均一度を示す図であって、図5と同様に、面光源の全体を9等分して輝度均一度を調査した。 FIG. 6 is a diagram showing the luminance uniformity of a conventional flat fluorescent lamp having an electrode structure with needle-like protrusions for comparison with the luminance uniformity of the flat fluorescent lamp of the present invention. Similarly to FIG. 5, the entire surface light source was divided into nine equal parts, and the luminance uniformity was investigated.
全体面光源を9等分し、各領域A1〜A9で輝度を測定した。従来の蛍光ランプの輝度平均値は5593cd/m2であり、面光源の均一度の定義によって、輝度が最も高い領域B5と最も低い領域B9の比は88%であることが確認された。 The whole surface light source was divided into nine equal parts, and the luminance was measured in each of the areas A1 to A9. The luminance average value of the conventional fluorescent lamp is 5593 cd / m 2 , and it was confirmed by the definition of the uniformity of the surface light source that the ratio of the highest luminance region B5 to the lowest luminance region B9 is 88%.
すなわち、本発明と従来技術を対比すれば、従来の蛍光ランプでの輝度均一度は88%であるが、本発明によって製造された蛍光ランプの輝度均一度は95%であり、従来の針状突起を有する電極構造に比べ、輝度均一度が格段に増加したことが確認された。 That is, if the present invention is compared with the prior art, the luminance uniformity of the conventional fluorescent lamp is 88%, but the luminance uniformity of the fluorescent lamp manufactured according to the present invention is 95%, which is a conventional needle shape. It was confirmed that the luminance uniformity was remarkably increased as compared with the electrode structure having protrusions.
本発明の平板型蛍光ランプにおいて、第1電極と第2電極の厚さは5〜15μmであることを技術的特徴とし、また、好ましくは、各電極の厚さでの偏差は1/2以下になるように製作される。 In the flat fluorescent lamp according to the present invention, the thickness of the first electrode and the second electrode is 5 to 15 μm, and the deviation in the thickness of each electrode is preferably ½ or less. It is produced to become.
これは、電極の中間部と両側部での厚さ差が大きく発生し、両側部があまり薄い場合に電界が両側部に集中して電極の損傷が発生することを防止するためのもので、印刷技法を用いる電極製造の際に、技術的で経済的な面を考慮して、安定した放電が可能な範囲内で最適化が可能である。 This is to prevent the electrode from being damaged due to a large difference in thickness between the middle and both sides of the electrode, and when both sides are too thin, the electric field concentrates on both sides. When manufacturing an electrode using a printing technique, it is possible to perform optimization within a range where stable discharge is possible in consideration of technical and economic aspects.
次に、本発明の平板型蛍光ランプにおいて、各電極の幅は0.3〜1mmであることを技術的特徴とする。 Next, in the flat fluorescent lamp of the present invention, the technical feature is that the width of each electrode is 0.3 to 1 mm.
図7に示すように、本発明の実施形態によれば、電極幅が0.3mm以下の場合は、放熱が易しく、1mm以上では、電極幅が増加するほど、変位電流のピーク値は電極幅に比例して増加し、電極面積が広くなって電極の容量が増大する。よって、放電電流の場合にも、電極幅が大きくなるほど、電流のピーク値が大きくなり、電流の維持時間が長くなるため、過度な電流の流れによって、発光に寄与しない無効電力が多く発生する問題点が発生することができる。 As shown in FIG. 7, according to the embodiment of the present invention, when the electrode width is 0.3 mm or less, heat dissipation is easy, and when the electrode width is 1 mm or more, the peak value of the displacement current increases as the electrode width increases. The electrode area increases and the capacitance of the electrode increases. Therefore, even in the case of a discharge current, the larger the electrode width, the larger the current peak value and the longer the current sustaining time. Therefore, excessive current flow causes more reactive power that does not contribute to light emission. A point can be generated.
このような問題点を解決するために、本発明の出願人は、電極幅に対する放電効率特性を測定したところ、電極の幅を0.3〜1mmの範囲内で決定することが好ましいことを確認した。 In order to solve such problems, the applicant of the present invention measured the discharge efficiency characteristics with respect to the electrode width, and confirmed that it is preferable to determine the electrode width within a range of 0.3 to 1 mm. did.
図8は電極幅による放電効率特性を示すグラフであって、電極幅が0.3〜1mmの範囲を外れる場合は、効率が減少することが分かる。 FIG. 8 is a graph showing the discharge efficiency characteristics depending on the electrode width, and it can be seen that the efficiency decreases when the electrode width is outside the range of 0.3 to 1 mm.
本発明において、互いに隣接した2つの電極間の距離は3〜10mmであることを技術的特徴とする。 In the present invention, a technical feature is that a distance between two adjacent electrodes is 3 to 10 mm.
これをより具体的に説明すれば、2つの電極間の距離は、放電管内の圧力を共に考慮しなければならなく、パッシェン(Paschen)の法則を考慮しても電極間距離によって放電管内の圧力を調整しなければならない。 More specifically, the distance between the two electrodes must be considered together with the pressure in the discharge tube. Even if Paschen's law is taken into consideration, the pressure in the discharge tube depends on the distance between the electrodes. Must be adjusted.
パッシェンの法則によって、放電開始電圧(Vf)は電極間隔(d)と平均自由行程(λe)の関数、Vf=fd/λeで表すことができる。 According to Paschen's law, the discharge start voltage (Vf) can be expressed as a function of the electrode interval (d) and the mean free path (λe), Vf = fd / λe.
平均自由行程(λe)は、圧力(P)とは反比例の関係にあるので、パッシェン法則から、放電開始電圧(Vf)は、電極間隔(d)が平均自由行程(λe)の何倍であるかを表す一変数として表現することができ、d/λeが同一であれば、同一の放電特性を表すことが分かる。 Since the mean free path (λe) is inversely proportional to the pressure (P), from Paschen's law, the discharge start voltage (Vf) is the electrode spacing (d) how many times the mean free path (λe). It can be expressed as one variable representing the same, and it is understood that the same discharge characteristic is represented if d / λe is the same.
図9は、本発明の第1実施形態において、電極間隔による放電開始電圧と効率特性を示すグラフであって、電極間隔が増加するほど、放電開始電圧は大幅に増加するが、効率は、放電開始電圧の増加率に比べ、小幅の変化のみを表している。 FIG. 9 is a graph showing the discharge start voltage and the efficiency characteristics according to the electrode spacing in the first embodiment of the present invention. As the electrode spacing increases, the discharge start voltage increases significantly. Only a small change is shown in comparison with the increase rate of the starting voltage.
次に、図10は、本発明の第1実施形態において、電極間隔による圧力と輝度間の関係を示すグラフであって、電極間隔が狭いほど、放電管内に多いガスを充電することができるが、電極間隔が広くてガス圧力が高い場合は、輝度が大きく減少する傾向が分かる。 Next, FIG. 10 is a graph showing the relationship between pressure and luminance depending on the electrode spacing in the first embodiment of the present invention. The smaller the electrode spacing, the more gas can be charged in the discharge tube. When the electrode interval is wide and the gas pressure is high, it can be seen that the luminance tends to decrease greatly.
このように、本発明の実施形態においては、安定した放電特性と共に高輝度を得るために、互いに隣接した2つの電極間の距離は1〜10mmであることが好ましい。 Thus, in the embodiment of the present invention, in order to obtain high luminance with stable discharge characteristics, the distance between two adjacent electrodes is preferably 1 to 10 mm.
本発明の平板型蛍光ランプにおいて、微細電極間の微小放電領域間の輝度差による影響を最小化するために、周知の拡散シートを使用することができ、この際に、輝度を増大させるためのフィルムを拡散フィルムと同一の機能を有すると見なすことができる。 In the flat fluorescent lamp of the present invention, a well-known diffusion sheet can be used to minimize the influence of the luminance difference between the micro discharge areas between the microelectrodes. The film can be considered to have the same function as the diffusion film.
また、本発明の平板型蛍光ランプにおいて、容易な発熱のために放熱板をさらに備えることができる。放熱板は、後面板の背面に装着することができ、熱伝導を効果的にするために放熱シートまたはシリコンを装着することができる。 The flat fluorescent lamp of the present invention may further include a heat sink for easy heat generation. The heat radiating plate can be attached to the back surface of the rear plate, and a heat radiating sheet or silicon can be attached to make the heat conduction effective.
<第2実施形態>
一般に、ランプの効率は、輝度に比例し、消費電力に反比例するので、ランプの効率を高めるためには、消費電力を低くすると共に輝度を高める必要がある。
Second Embodiment
In general, the lamp efficiency is proportional to the luminance and inversely proportional to the power consumption. Therefore, in order to increase the lamp efficiency, it is necessary to reduce the power consumption and increase the luminance.
一方、輝度を高めるためには、電極の幅を大きくすることが好ましいが、第1実施形態と同様に、1つのストリップ状の電極構造において、電極の幅のみを大きくする場合は、輝度が増加すると共に消費電力が増加することになるので、電極の幅のみを大きくしては、ランプ効率の増加を大きく期待することは難しい。 On the other hand, in order to increase the brightness, it is preferable to increase the width of the electrode. However, as in the first embodiment, when only the width of the electrode is increased in one strip electrode structure, the brightness increases. In addition, since the power consumption increases, it is difficult to expect a large increase in lamp efficiency by increasing only the electrode width.
したがって、本発明の第2実施形態においては、電極の幅を大きく設定して輝度を高めながらも、電極の面積を最小化して消費電力を低くすることで、高効率のランプを提供することを特徴とする。 Accordingly, in the second embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-efficiency lamp by minimizing the area of the electrode and reducing the power consumption while increasing the luminance by setting the electrode width large. Features.
具体的に、本発明の第2実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 Specifically, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の第2実施形態による平板型蛍光ランプにおいて、電極構造を除くほかの構成は第1実施形態と同様であるので、以下の説明では、第1実施形態で説明したものを省略し、その相違点を中心に説明する。 In the flat fluorescent lamp according to the second embodiment of the present invention, the configuration other than the electrode structure is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the following description, those described in the first embodiment are omitted. The difference will be mainly described.
本発明は、平板型蛍光ランプにおいて、少なくとも2つの平行なストリップ型の電極が一群を成し、放電管の一平面上に均一に配置され、最も近接したストリップ電極群には互いに反対極性の電源が印加される電極構造を有することを技術的特徴とし、次の説明では、3つのストリップ電極が一群を成し、3:3の対称を成す電極構造を好ましい一例として説明する。 The present invention relates to a flat fluorescent lamp in which at least two parallel strip-type electrodes form a group and are uniformly arranged on one plane of a discharge tube, and the nearest strip electrode group has power supplies of opposite polarities. In the following description, an electrode structure in which three strip electrodes form a group and have a 3: 3 symmetry will be described as a preferred example.
図11に示すように、本発明の平板型蛍光ランプの電極構造において、電極部210、220は、後面板200の内側面に備えられ、互いに反対極性の電源が印加される導電性材質の第1電極部210及び第2電極部220からなる。
As shown in FIG. 11, in the electrode structure of the flat fluorescent lamp according to the present invention, the
第1電極部210は、放電空間内に互いに平行に位置する3つのストリップ型電極が一群を成すように備えられる複数の第1電極211と、複数の第1電極211が接合されるように、放電空間の外に位置する第1リード電極212とからなる。
The
第2電極部220は、一群の第1電極211の間に3つのストリップ型電極が一群を成すように平行に備えられる複数の第2電極221と、複数の第2電極221が接合されるように、放電空間の外に位置する第2リード電極222とからなることができる。
The
図11の図面符号201は支持部が固定される位置を示すもので、第1電極及び第2電極の端部は少なくとも支持部が位置する部分201まで延長されて、放電空間内で電極の端部が露出しないようにする。
これにより、第1実施形態で説明したように、ストリップ型電極の端部は放電空間の外に位置される。よって、ストリップ型電極の端部は放電空間内でなされる放電に影響を与えなくなるので、安定した放電特性を得るためのものである。 Thereby, as described in the first embodiment, the end of the strip-type electrode is positioned outside the discharge space. Therefore, the end portion of the strip-type electrode does not affect the discharge made in the discharge space, so that stable discharge characteristics can be obtained.
このように、3つのストリップ型電極が一群を成しながら第1電極部と第2電極部の電極が対称になるように構成されることにより、インピーダンスの値を低くする特性を有し、消費電力を低くすることができる。 As described above, the three strip-type electrodes form a group and the electrodes of the first electrode portion and the second electrode portion are configured to be symmetric, thereby having a characteristic of reducing the impedance value and consuming Electric power can be lowered.
この際に、3つのストリップ型の電極のそれぞれは同一幅を有することもできるが、3つの電極のうち、2つの電極幅を同一にする一方、残り一つの電極幅を大きくするか小さくすることも可能である。 At this time, each of the three strip-type electrodes may have the same width, but among the three electrodes, two electrode widths are made the same, while the remaining one electrode width is made larger or smaller. Is also possible.
例えば、図11に示すように、一群を成す3つの電極のうち、電極211bの幅d1より両側の電極211a、211cの幅d2を広く構成することもできる。 For example, as shown in FIG. 11, among the three electrodes forming a group, the width d2 of the electrodes 211a and 211c on both sides can be made wider than the width d1 of the electrode 211b.
本発明の第2実施形態においても、第1実施形態で説明したように、各電極の幅は0.3〜1mmの範囲に製作することが好ましい。 Also in the second embodiment of the present invention, as described in the first embodiment, it is preferable that the width of each electrode is manufactured in the range of 0.3 to 1 mm.
また、図11を参照すれば、3:3の電極において、3つからなる電極部の全体幅(D)はおよそ1〜10mmの範囲に製作することが好ましい。 Referring to FIG. 11, in the 3: 3 electrode, it is preferable that the overall width (D) of the three electrode portions is approximately 1 to 10 mm.
図12は本発明の第1実施形態及び第2実施形態の各電極構造による電流波形を示すグラフであって、同一の電圧条件で測定された電流波形である。1:1の対称構造を有する第1実施形態の電極構造と比較して、3:3の対称構造を有する第2実施形態の電極構造においても、同様な電圧対比電流の増加を確認することができる。 FIG. 12 is a graph showing a current waveform by each electrode structure of the first embodiment and the second embodiment of the present invention, and is a current waveform measured under the same voltage condition. Compared to the electrode structure of the first embodiment having a 1: 1 symmetric structure, the same increase in voltage versus current can be confirmed in the electrode structure of the second embodiment having a 3: 3 symmetric structure. it can.
図13は本発明の第1実施形態及び第2実施形態の各電極構造による輝度特性を示すグラフであって、1:1の対称構造を有する第1実施形態の電極構造の場合は、変位電流は大きいが放電電流が小さいため、同一の電圧条件で3:3の対称構造を有する第2実施形態の電極構造の効率が約25%高いことが分かる。 FIG. 13 is a graph showing the luminance characteristics of the electrode structures of the first and second embodiments of the present invention. In the case of the electrode structure of the first embodiment having a 1: 1 symmetrical structure, the displacement current However, since the discharge current is small, the efficiency of the electrode structure of the second embodiment having a 3: 3 symmetrical structure under the same voltage condition is about 25% higher.
すなわち、本発明の第2実施形態と同様に、複数のストリップ型電極を一群にする電極構造は、1つのストリップ型電極と比較し、同一電圧で電流の増加をもたらし、材料の特性、厚さなどの変化なしに輝度を増加させる効果を奏する。また、電力の増加より輝度の増加が大きい効果を得ることができる。 That is, as in the second embodiment of the present invention, the electrode structure in which a plurality of strip-type electrodes are grouped brings about an increase in current at the same voltage as compared with one strip-type electrode, and the characteristics and thickness of the material. There is an effect of increasing the luminance without any change. In addition, it is possible to obtain an effect in which the increase in luminance is greater than the increase in power.
一方、図14及び図15は、本発明の電極構造において、他の変形実施形態を示す図である。 On the other hand, FIG.14 and FIG.15 is a figure which shows other deformation | transformation embodiment in the electrode structure of this invention.
第2実施形態で説明した3:3対称のストリップ型電極構造と第1実施形態で説明した1:1対称のストリップ型電極構造を比較すると、3:3対称のストリップ型電極構造は、1:1対称のストリップ型電極構造に二つの左右対称になる長方形の非伝導性領域が含まれたものと同一の電極形態であることを理解することができる。 When comparing the 3: 3 symmetric strip electrode structure described in the second embodiment with the 1: 1 symmetric strip electrode structure described in the first embodiment, the 3: 3 symmetric strip electrode structure is 1: It can be understood that the electrode configuration is the same as that in which one non-symmetrical strip-type electrode structure includes two symmetrical non-conductive regions.
したがって、1:1ストリップ型電極構造に、各ストリップ型電極の周縁の内側に任意の非伝導性領域を含めることで、1:1ストリップ型電極が有する高輝度均一度特性を維持しながらもインピーダンスを低くすることで、消費電力を減らすことができ、ランプの効率を高めることができる。また、電極のコンダクタンス減少を期待することができるので、同一の電極間距離でも変位電流を減らし放電電流を増加させることができる利点がある。 Therefore, by including an arbitrary non-conductive region inside the periphery of each strip electrode in the 1: 1 strip electrode structure, the impedance is maintained while maintaining the high luminance uniformity characteristic of the 1: 1 strip electrode. By reducing the power consumption, the power consumption can be reduced and the efficiency of the lamp can be increased. Further, since the decrease in the conductance of the electrodes can be expected, there is an advantage that the discharge current can be increased by reducing the displacement current even with the same distance between the electrodes.
このように、各ストリップ型電極の周縁の内側形成される非伝導性領域は多様な形態を有することができる。例えば、図14に示すように、各ストリップ型電極の周縁の内側に2箇所以上に非伝導性領域(図14)を形成することができ、または、図15に示すように、曲線状の非伝導性領域を形成することもできる。 As described above, the non-conductive region formed inside the peripheral edge of each strip-type electrode can have various forms. For example, as shown in FIG. 14, two or more non-conductive regions (FIG. 14) can be formed inside the periphery of each strip electrode, or as shown in FIG. Conductive regions can also be formed.
Claims (12)
蛍光体が塗布された前面板と;
反射板、互いに電気的に絶縁されるように印刷された導電性の第1及び第2電極部、誘電体層、及び蛍光体を順に備える後面板と;
前記前面板と前記後面板との間を支持し、気密な放電空間を形成するための支持部と;
からなり、
前記第1電極部は、
前記放電空間内に互いに平行に位置する複数のストリップ型第1電極と、
前記複数の第1電極が接合されるように前記放電空間の外に位置する第1リード電極と、
を有し、
前記第2電極部は、
前記第1電極の間に1つずつ平行に位置する複数のストリップ型第2電極と、
前記複数の第2電極が接合されるように前記放電空間の外に位置する第2リード電極と、
を有することを特徴とする、平板型蛍光ランプ。 In a flat fluorescent lamp filled with gas and sealed,
A front plate coated with a phosphor;
A back plate comprising in order a reflector, conductive first and second electrode parts printed to be electrically insulated from each other, a dielectric layer, and a phosphor;
A support for supporting between the front plate and the rear plate to form an airtight discharge space;
Consists of
The first electrode part is
A plurality of strip-type first electrodes positioned parallel to each other in the discharge space;
A first lead electrode positioned outside the discharge space such that the plurality of first electrodes are joined;
Have
The second electrode part is
A plurality of strip-type second electrodes positioned in parallel one by one between the first electrodes;
A second lead electrode positioned outside the discharge space such that the plurality of second electrodes are joined;
A flat fluorescent lamp characterized by comprising:
蛍光体が塗布された前面板と;
反射板、互いに電気的に絶縁されるように印刷された導電性の第1及び第2電極部、誘電体層、及び蛍光体を順に備える後面板と;
前記前面板と前記後面板との間を支持し、気密な放電空間を形成するための支持部と;
からなり、
前記第1電極部は、
前記放電空間内に少なくとも2つの平行なストリップが一群を成して平行に配置される複数のストリップ型第1電極と、
前記複数の第1電極が接合されるように前記放電空間の外に位置する第1リード電極と、
を有し、
前記第2電極部は、
前記ストリップ型第1電極の一群と対称を成すように、前記ストリップ型第1電極の前記ストリップの個数に対応した個数のストリップが一群を成して平行に配置される複数のストリップ型第2電極と、
前記複数の第2電極が接合されるように前記放電空間の外に位置する第2リード電極と、
を有することを特徴とする、平板型蛍光ランプ。 In a flat fluorescent lamp filled with gas and sealed,
A front plate coated with a phosphor;
A back plate comprising in order a reflector, conductive first and second electrode parts printed to be electrically insulated from each other, a dielectric layer, and a phosphor;
A support for supporting between the front plate and the rear plate to form an airtight discharge space;
Consists of
The first electrode part is
A plurality of strip-type first electrodes in which at least two parallel strips are arranged in parallel in the discharge space;
A first lead electrode positioned outside the discharge space such that the plurality of first electrodes are joined;
Have
The second electrode part is
A plurality of strip-type second electrodes in which a number of strips corresponding to the number of the strip-type first electrodes are arranged in parallel to form a group so as to be symmetrical with the group of strip-type first electrodes. When,
A second lead electrode positioned outside the discharge space such that the plurality of second electrodes are joined;
A flat fluorescent lamp characterized by comprising:
前記電極部は、前記放電管内側の一平面上に互いに平行に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、
最も近接した前記ストリップ型電極には、放電の際に互いに反対極性の電源が印加されることを特徴とする、平板型蛍光ランプの電極構造。 A flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, a conductive electrode portion printed in the discharge tube, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and the dielectric In a flat fluorescent lamp including a phosphor applied to the layer,
The electrode portion is composed of a plurality of strip-type electrodes that are uniformly arranged in parallel to each other on one plane inside the discharge tube,
An electrode structure of a flat fluorescent lamp, wherein power supplies having opposite polarities are applied to the closest strip type electrodes during discharge.
前記電極部は、平行な放電管内に少なくとも2つの平行なストリップが一群を成して前記放電管内側の一平面上に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、
最も近接した前記ストリップ型電極群には、互いに反対極性の電源が印加されることを特徴とする、平板型蛍光ランプの電極構造。 A flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, a conductive electrode portion printed in the discharge tube, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and the dielectric In a flat fluorescent lamp including a phosphor applied to a part of the layer,
The electrode unit includes a plurality of strip-type electrodes in which at least two parallel strips are grouped in a parallel discharge tube and are uniformly arranged on a single plane inside the discharge tube.
An electrode structure for a flat fluorescent lamp, wherein power supplies having opposite polarities are applied to the strip electrode groups closest to each other.
前記電極部は、前記放電管内側の一平面上に互いに平行に均一に配置される複数のストリップ型電極からなり、
前記ストリップ型電極は、周縁部の内側に非伝導性領域が形成され、
最も近接した前記ストリップ型電極には、放電の際に互いに反対極性の電源が印加されることを特徴とする、平板型蛍光ランプの電極構造。 A flat discharge tube filled with gas and having a certain thickness, a conductive electrode portion printed in the discharge tube, a dielectric layer applied to the electrode portion and the discharge tube, and the dielectric In a flat fluorescent lamp including a phosphor applied to the layer,
The electrode portion is composed of a plurality of strip-type electrodes that are uniformly arranged in parallel to each other on one plane inside the discharge tube,
The strip-type electrode has a non-conductive region formed inside the peripheral edge,
An electrode structure of a flat fluorescent lamp, wherein power supplies having opposite polarities are applied to the closest strip type electrodes during discharge.
前記前面板と前記後面板は、フリットガラスにより互いに接合されて気密になることを特徴とする、請求項9、10または11のいずれかに記載の平板型蛍光ランプの電極構造。 The discharge tube comprises a flat front plate and a rear plate printed by the electrode part,
12. The electrode structure of a flat fluorescent lamp according to claim 9, wherein the front plate and the rear plate are joined to each other by frit glass and become airtight.
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