JP2862482B2 - Small fluorescent tube - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は小型蛍光管に関し、特
に、液晶パネルのバックライト用光源、スキャナー用光
源および一般照明用光源等に好適に用いられる小型蛍光
管に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small fluorescent tube, and more particularly to a small fluorescent tube suitably used as a light source for a backlight of a liquid crystal panel, a light source for a scanner, and a light source for general illumination.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば液晶パネルを備えたディスプレイ
装置に使用されるバックライト用光源としては、当該デ
ィスプレイ装置の小型化に伴って内径が５ｍｍ以下の小
型蛍光管が用いられている。2. Description of the Related Art For example, as a backlight light source used for a display device having a liquid crystal panel, a small fluorescent tube having an inner diameter of 5 mm or less has been used in accordance with the miniaturization of the display device.
【０００３】小型蛍光管としては、加熱されることで電
子を放出する熱陰極を備えた熱陰極型の蛍光管、電子を
放出するために加熱する必要のない冷陰極を備えた冷陰
極型の蛍光管が知られている。[0003] As a small fluorescent tube, a hot cathode type fluorescent tube provided with a hot cathode which emits electrons when heated, and a cold cathode type provided with a cold cathode which does not need to be heated to emit electrons. Fluorescent tubes are known.
【０００４】これらのうち、冷陰極型の蛍光管は、発光
に寄与しない陰極降下電圧が高いため、消費電力が大き
くなって発光効率が低いものとなる、という問題があ
る。これに対して、熱陰極型の蛍光管は、陰極降下電圧
が低く維持されるために、ある程度高い発光効率を有す
るものである。[0004] Among them, the cold cathode fluorescent tube has a problem in that since the cathode drop voltage that does not contribute to light emission is high, the power consumption is large and the light emission efficiency is low. On the other hand, a hot cathode fluorescent tube has a somewhat high luminous efficiency because the cathode drop voltage is kept low.
【０００５】熱陰極型の蛍光管における電極としては、
通常、フィラメントに熱電子放射性物質（エミッタ）が
塗布されて構成され、動作時において加熱されたフィラ
メントから熱電子が放出される。ここで、熱陰極型蛍光
管の電極は、動作時において局部的に高温となるもの
の、電極全体としての温度は概して低く、従って、熱陰
極型蛍光管における最冷点は当該電極の位置する管端部
に存在する。The electrodes of a hot cathode fluorescent tube include:
Usually, a thermoelectron-emitting material (emitter) is applied to the filament, and the thermoelectron is emitted from the heated filament during operation. Here, although the electrode of the hot cathode fluorescent tube locally rises in temperature during operation, the temperature of the electrode as a whole is generally low. Therefore, the coldest point in the hot cathode fluorescent tube is the tube where the electrode is located. Present at the end.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、封体の
内径が５ｍｍ以下の熱陰極型の小型蛍光管は、以下のよ
うな問題がある。 (1) 封体内における水銀蒸気の量が不足して十分な輝度
が得られない。 (2) 封体内における水銀蒸気の蒸気圧に分布が形成され
て輝度のムラを生じる。However, small fluorescent tubes of the hot cathode type having an inner diameter of the sealing body of 5 mm or less have the following problems. (1) The amount of mercury vapor in the enclosure is insufficient, and sufficient brightness cannot be obtained. (2) Distribution is formed in the vapor pressure of mercury vapor in the envelope, causing uneven brightness.
【０００７】これらの問題は、小型蛍光管への入力電力
が小さいために、動作時において、電極の位置する管端
部が十分高い温度にならず、当該管端部において水銀蒸
気の一部が凝縮することで上記(1) の問題が発生し、ま
た、管端部と発光部との温度差が大きくなることで上記
(2) の問題が発生する。[0007] These problems are caused by the fact that the input power to the small fluorescent tube is small, so that the tube end where the electrodes are located does not reach a sufficiently high temperature during operation, and a part of mercury vapor is generated at the tube end. The above-mentioned problem (1) occurs due to condensation, and the temperature difference between the end of the tube and the light-emitting portion increases, resulting in the above-mentioned problem.
The problem (2) occurs.
【０００８】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものである。本発明の第１の目的は、入力電力が小さ
くても十分に高い輝度で発光する、発光効率の高い熱陰
極型の小型蛍光管を提供することにある。本発明の第２
の目的は、入力電力が小さくても輝度のムラを生じない
熱陰極型の小型蛍光管を提供することにある。The present invention has been made based on the above circumstances. A first object of the present invention is to provide a hot-cathode-type compact fluorescent tube that emits light with sufficiently high luminance even when input power is small and has high luminous efficiency. Second embodiment of the present invention
It is an object of the present invention to provide a hot-cathode type small fluorescent tube which does not cause uneven brightness even when the input power is small.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、管端部の温
度を低下させないために、当該管端部からの熱損失（放
熱）を抑制する手段について鋭意検討を重ねた結果、封
体を貫通して外方に伸びるリード棒について、電気的接
続部材や蛍光管の支持部材などが接続される位置、およ
び、当該リード棒の断面積の大きさが、管端部からの熱
損失に大きな影響を与えることを見出し、斯かる知見に
基いて本発明を完成した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies on means for suppressing heat loss (radiation) from the end of the tube so as not to lower the temperature of the end of the tube. The position of the lead rod extending outward through the connection of the electrical connection member and the support member of the fluorescent tube, and the size of the cross-sectional area of the lead rod may cause heat loss from the tube end. They have found that they have a significant effect, and have completed the present invention based on such findings.
【００１０】すなわち、本発明の小型蛍光管は、内径が
５ｍｍ以下の管型の封体（10) と、この封体（10) 内の
両端にそれぞれ設けられた電極（21,22)と、この電極
（21,22)から封体（10) を貫通して外方に伸びるリード
棒（31,32)とを備えた熱陰極型の小型蛍光管であって、
前記リード棒（31,32)は、前記封体（10) の端部から外
側へ向かって３ｍｍ以上の長さの熱損失抑制領域（31
Ａ，32Ａ）を有し、この熱損失抑制領域（31Ａ，32Ａ）
においては、リード棒（31,32)に付加物が存在しないこ
とを特徴とする。That is, the small fluorescent tube of the present invention comprises a tubular envelope (10) having an inner diameter of 5 mm or less, and electrodes (21, 22) provided at both ends in the envelope (10), respectively. A hot-cathode type small fluorescent tube having a lead rod (31, 32) extending outward from the electrodes (21, 22) through the sealing body (10),
The lead rod (31, 32) has a heat loss suppression region (31) having a length of 3 mm or more from the end of the sealing body (10) to the outside.
A, 32A), and the heat loss suppressing region (31A, 32A)
Is characterized in that no additional material is present on the lead rods (31, 32).
【００１１】本発明の小型蛍光管にあっては、前記リー
ド棒（31,32)の断面積が０．０２〜０．５０ｍｍ2 であ
ることが好ましい。In the compact fluorescent tube of the present invention, it is preferable that the cross-sectional area of the lead rod (31, 32) is 0.02 to 0.50 mm 2 .
【００１２】[0012]
（１）封体を貫通して外方に伸びるリード棒に、封体の
端部から外側へ向かって３ｍｍ以上の長さの熱損失抑制
領域が設けられており、この熱損失抑制領域には、半田
等の電気的接続部材や支持部材などの付加物が存在しな
い。これにより、後述する実施例からも明らかなよう
に、管端部からの熱損失が抑制される。このため、最冷
点が存在する管端部の温度低下に伴う水銀蒸気の凝縮が
防止され、十分に高い輝度の発光が得られる。 （２）リード棒の断面積を０．５０ｍｍ2 以下とするこ
とで、当該リード棒を介する管端部からの熱損失が抑制
され、輝度の向上を更に図ることができる。また、リー
ドの断面積が０．０２ｍｍ2 以上であることから十分な
機械的強度が確保される。(1) A lead rod extending outward through the sealing body is provided with a heat loss suppressing region having a length of 3 mm or more from the end of the sealing member to the outside. There is no additional material such as an electrical connection member such as solder or a support member. As a result, heat loss from the tube end is suppressed, as is clear from the examples described later. For this reason, condensation of mercury vapor due to a decrease in the temperature of the tube end where the coldest point exists is prevented, and light emission with sufficiently high luminance can be obtained. (2) By setting the cross-sectional area of the lead rod to 0.50 mm 2 or less, heat loss from the end of the tube via the lead rod is suppressed, and the luminance can be further improved. Further, since the cross-sectional area of the lead is 0.02 mm 2 or more, sufficient mechanical strength is secured.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の小型蛍光管が、給電ケーブルに接続された状態
を示す説明図である。この小型蛍光管は、鉛ガラス管
（内径３．３４ｍｍ、肉厚０．３８ｍｍ、全長１００ｍ
ｍ）からなる封体１０と、この封体１０内に設けられた
電極２１および電極２２と、この電極２１（２２）から
封体１０を貫通して外方に伸びるリード棒３１（３２）
とを備えた自己加熱タイプの熱陰極型の小型蛍光管であ
る。Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which the small fluorescent tube of the present invention is connected to a power supply cable. This small fluorescent tube is a lead glass tube (inner diameter 3.34 mm, wall thickness 0.38 mm, total length 100 m)
m), an electrode 21 and an electrode 22 provided in the envelope 10, and a lead rod 31 (32) extending outward from the electrode 21 (22) through the envelope 10.
And a self-heating type hot cathode small fluorescent tube.
【００１４】電極２１（２２）は、金属スリーブ２３
（２４）と、電子放射物質が表面に担持されたコイル状
のフィラメント２５（２６）〔フィラメント径３０μｍ
のダブルコイル〕とにより構成され、金属スリーブ２３
（２４）は封体１０の軸方向に沿って配置され、フィラ
メント２５（２６）は金属スリーブ２３（２４）の筒孔
内に収納されるよう配置されている。The electrodes 21 (22) are
(24) and a coil-shaped filament 25 (26) having an electron-emitting substance supported on the surface [filament diameter 30 μm
Of the metal sleeve 23
(24) is arranged along the axial direction of the envelope 10, and the filament 25 (26) is arranged to be accommodated in the cylindrical hole of the metal sleeve 23 (24).
【００１５】封体１０の内表面には可視光を放射するた
めの蛍光体層４０が形成されている。また、封体１０内
には水銀および希ガスが封入されている。この希ガスは
アルゴンガスを主成分とし、クリプトンガスが１０モル
％の割合で混合されている。A phosphor layer 40 for emitting visible light is formed on the inner surface of the envelope 10. Further, mercury and a rare gas are sealed in the sealing body 10. This rare gas contains argon gas as a main component, and krypton gas is mixed at a ratio of 10 mol%.
【００１６】リード棒３１，３２は、ジュメット線より
なり、封止部における断面積は０．１３ｍｍ2 である。
３１Ａ（３２Ａ）は、リード棒３１（３２）において、
付加物が存在しない熱損失抑制領域であり、封体１０の
一端部（他端部）から外側へ向かい少なくとも３ｍｍの
範囲を熱損失抑制領域３１Ａ（３２Ａ）としている。給
電ケーブル５１（５２）との半田による接続部分６１
（６２）は、熱損失抑制領域３１Ａ（３２Ａ）の外側に
設けられている。The lead rods 31 and 32 are made of Dumet wire and have a cross-sectional area of 0.13 mm 2 at the sealing portion.
31A (32A) is the lead rod 31 (32)
The heat loss suppression area 31A (32A) is a heat loss suppression area where no additional material is present and extends at least 3 mm outward from one end (the other end) of the sealing body 10. Connection part 61 by soldering with power supply cable 51 (52)
(62) is provided outside the heat loss suppression region 31A (32A).
【００１７】＜実験例１＞封体の管端部からの放熱を十
分抑制するために必要な熱損失抑制領域の長さを求める
ため、以下のような実験を行った。図１に示すような小
型蛍光管について、封体を貫通して外方に伸びるリード
棒における管端部から所定の位置に、金属片を１〜６枚
取り付けた状態で小型蛍光管を点灯し、金属片を取り付
けたことによる輝度の低下量を測定した。結果を図２に
示す。なお、測定条件は下記のとおりである。 ・リード棒：断面積が０．１３ｍｍ2 のジュメット線 ・半田による電気的接続位置：それぞれ管端部から５ｍ
ｍ ・ランプ電流：２０ｍＡ ・入力電圧：１００Ｖ ・金属片の材質：ニッケル（Ｎｉ） ・金属片の形状：中央付近に取付用湾曲部が形成された
板状体（０．２ｍｍ×５ｍｍ×１０ｍｍ） ・金属片の取付け位置（管端部からの離間距離）：０ｍ
ｍ、１ｍｍ、３ｍｍ<Experimental Example 1> The following experiment was conducted in order to determine the length of the heat loss suppression region necessary for sufficiently suppressing the heat radiation from the tube end of the sealing body. For the small fluorescent tube as shown in FIG. 1, the small fluorescent tube is lit with one to six pieces of metal attached to a predetermined position from the tube end of a lead rod extending outward through the sealing body. The amount of decrease in luminance due to the attachment of the metal piece was measured. The results are shown in FIG. The measurement conditions are as follows.・ Lead bar: Dumet wire with a cross-sectional area of 0.13mm 2・ Electrical connection position by soldering: 5m from each pipe end
m-Lamp current: 20 mA-Input voltage: 100 V-Material of metal piece: Nickel (Ni)-Shape of metal piece: Plate-shaped body (0.2 mm x 5 mm x 10 mm) with curved portion for attachment near the center・ Mounting position of metal piece (distance from pipe end): 0m
m, 1mm, 3mm
【００１８】図２に示すように、管端部および管端部か
ら１ｍｍ離間した位置に金属片を取り付けた場合には、
取付け枚数に応じて輝度の低下が認められたが、管端部
から３ｍｍ離間した位置においては、金属片を６枚取付
けても輝度の低下は認められない。従って、管端部から
３ｍｍ以上の長さの範囲を熱損失抑制領域とすれば、封
体からの熱損失を十分に抑制することができ、高い輝度
の発光が得られる。As shown in FIG. 2, when a metal piece is attached to a pipe end and a position 1 mm away from the pipe end,
A decrease in luminance was observed in accordance with the number of attached metal pieces. However, at a position 3 mm away from the end of the tube, no decrease in luminance was observed even when six metal pieces were attached. Therefore, if the range of 3 mm or more from the end of the tube is set as the heat loss suppression region, heat loss from the envelope can be sufficiently suppressed, and high-luminance light emission can be obtained.
【００１９】＜実験例２＞リード棒の断面積の最適値を
測定するために以下のような実験を行った。図１に示す
ような小型蛍光管であって、断面積の大きさがそれぞれ
異なるリード棒を備えた小型蛍光管ａ〜ｅを製造し、こ
れらを異なる温度環境下で点灯させ、各小型蛍光管にお
ける温度による輝度の変化を測定した。結果を図３に示
す。なお、測定条件は下記のとおりである。 ・リード棒の材質：ジュメット線 ・リード棒の断面積： 小型蛍光管ａ（リード棒断面積 ０．０１ｍｍ2 ） 小型蛍光管ｂ（リード棒断面積 ０．０２ｍｍ2 ） 小型蛍光管ｃ（リード棒断面積 ０．１３ｍｍ2 ） 小型蛍光管ｄ（リード棒断面積 ０．５０ｍｍ2 ） 小型蛍光管ｅ（リード棒断面積 ２．００ｍｍ2 ） ・半田による電気的接続位置：それぞれ管端部から５ｍ
ｍ ・ランプ電流：２０ｍＡ ・入力電圧：１００Ｖ ・測定温度：０〜６０℃<Experimental Example 2> The following experiment was conducted to measure the optimum value of the cross-sectional area of the lead rod. A small fluorescent tube as shown in FIG. 1 is manufactured, comprising small fluorescent tubes a to e having lead rods having different cross-sectional areas, and lighting them under different temperature environments. The change in luminance with temperature was measured. The results are shown in FIG. The measurement conditions are as follows.・ Material of lead rod: Dumet wire ・ Cross-sectional area of lead rod: Small fluorescent tube a (lead rod cross-sectional area 0.01 mm 2 ) Small fluorescent tube b (lead rod cross-sectional area 0.02 mm 2 ) Small fluorescent tube c (lead rod Cross-sectional area 0.13mm 2 ) Small fluorescent tube d (Lead rod cross-sectional area 0.50mm 2 ) Small fluorescent tube e (Lead rod cross-sectional area 2.00mm 2 ) ・ Electrical connection position by soldering: 5m from each tube end
m Lamp current: 20 mA Input voltage: 100 V Measurement temperature: 0-60 ° C
【００２０】図３において、実線で示す曲線Ａは、小型
蛍光管ａ〜ｄにおける輝度の温度変化を示し、破線で示
す曲線Ｂは、小型蛍光管ｅにおける輝度の温度変化を示
す。同図に示すように、リード棒の断面積が０．０１〜
０．５０ｍｍ2 の範囲にある小型蛍光管ａ〜ｄは、それ
ぞれ、輝度の最大値が室温付近に存在している。これに
対して、リード棒の断面積が２．００ｍｍ2 である小型
蛍光管ｅは、輝度の最大値が５０℃付近に存在し、室温
付近での輝度が小型蛍光管ａ〜ｄの６０％程度である。
なお、リード棒の断面積が０．０１ｍｍ2 である小型蛍
光管ａは、輝度の向上を図る観点からは好ましいもので
あるが、機械強度の観点からは好ましくない。In FIG. 3, a curve A indicated by a solid line indicates a temperature change of luminance in the small fluorescent tubes a to d, and a curve B indicated by a broken line indicates a temperature change of luminance in the small fluorescent tube e. As shown in FIG.
Each of the small fluorescent tubes a to d in the range of 0.50 mm 2 has a maximum value of luminance near room temperature. On the other hand, in the small fluorescent tube e having a lead rod having a cross-sectional area of 2.00 mm 2 , the maximum value of the luminance is around 50 ° C., and the luminance near room temperature is 60% of the small fluorescent tubes a to d. It is about.
Note that a small fluorescent tube a having a lead bar having a cross-sectional area of 0.01 mm 2 is preferable from the viewpoint of improving luminance, but not preferable from the viewpoint of mechanical strength.
【００２１】[0021]
【発明の効果】請求項１の小型蛍光管によれば、封体を
貫通して外方に伸びるリード棒に、封体の端部から外側
へ向かって３ｍｍ以上の長さの熱損失抑制領域が設けら
れているので、封体の端部からの熱損失が抑制される。
これにより、最冷点の存在する管端部の温度低下が防止
され、入力電力が小さくても十分に高い輝度で発光す
る。また、入力電力が小さくても輝度のムラを生じな
い。請求項２の小型蛍光管によれば、リード棒の断面積
が特定の範囲に規定されているので、輝度の向上を更に
図ることができる。According to the small fluorescent tube of the first aspect, the heat rod suppressing region having a length of 3 mm or more from the end of the envelope to the outside is provided on the lead rod extending outward through the envelope. Is provided, heat loss from the end of the sealing body is suppressed.
This prevents the temperature at the end of the tube where the coldest point is present from dropping, and emits light with sufficiently high luminance even if the input power is small. Further, even if the input power is small, no unevenness in luminance occurs. According to the second aspect of the present invention, since the cross-sectional area of the lead rod is defined in a specific range, the luminance can be further improved.
【図１】本発明の小型蛍光管が、給電ケーブルに接続さ
れた状態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state in which a small fluorescent tube of the present invention is connected to a power supply cable.
【図２】実験例１の結果を示す曲線図である。FIG. 2 is a curve diagram showing the results of Experimental Example 1.
【図３】実験例２の結果を示す曲線図である。FIG. 3 is a curve diagram showing the results of Experimental Example 2.
１０ 封体 ２１，２２ 電極 ２３，２４ 金属スリーブ ２５，２６ フィラメント ３１，３２ リード棒 ３１Ａ，３２Ａ 熱損失抑制領域 ４０ 蛍光体層 ５１，５２ 給電ケーブル ６１，６２ 接続部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Encapsulation body 21,22 Electrode 23,24 Metal sleeve 25,26 Filament 31,32 Lead rod 31A, 32A Heat loss suppression area 40 Phosphor layer 51,52 Feeding cable 61,62 Connection part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−203800（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−82085（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−111052（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−30482（ＪＰ，Ｕ) 実公 平４−52930（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 61/72──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-6-203800 (JP, A) JP-A-5-82085 (JP, A) JP-A-2-111052 (JP, U) JP-A-7-203 30482 (JP, U) Jikoh 4-52930 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 61/36 H01J 61/72
Claims (2)
と、この封体（10) 内の両端にそれぞれ設けられた電極
（21,22)と、この電極（21,22)から封体（10)を貫通し
て外方に伸びるリード棒（31,32)とを備えた熱陰極型の
小型蛍光管であって、 前記リード棒（31,32)は、前記封体（10) の端部から外
側へ向かって３ｍｍ以上の長さの熱損失抑制領域（31
Ａ，32Ａ）を有し、 この熱損失抑制領域（31Ａ，32Ａ）においては、リード
棒（31,32)に付加物が存在しないことを特徴とする小型
蛍光管。1. A tubular envelope (10) having an inner diameter of 5 mm or less.
And electrodes (21, 22) provided at both ends in the enclosure (10), and lead rods (31, 22) extending outward from the electrodes (21, 22) through the enclosure (10). 32), wherein the lead rods (31, 32) have a length of 3 mm or more outward from the end of the sealing body (10) to suppress heat loss. Region (31
A, 32A), wherein no additional material is present in the lead rods (31, 32) in the heat loss suppressing regions (31A, 32A).
であることを特徴とする小型蛍光管。2. The small fluorescent tube according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the lead rod is in the range of 0.02 to 0.50 mm 2.
A compact fluorescent tube characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20935794A JP2862482B2 (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Small fluorescent tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20935794A JP2862482B2 (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Small fluorescent tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855609A JPH0855609A (en) | 1996-02-27 |
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|---|---|---|---|
| JP20935794A Expired - Fee Related JP2862482B2 (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Small fluorescent tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862482B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351460A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cold cathode fluorescent lamp and backlight unit |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP20935794A patent/JP2862482B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0855609A (en) | 1996-02-27 |
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