JP3177858B2 - Low pressure discharge lamp - Google Patents
Low pressure discharge lampInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一対の主電極間に直流
電圧または一方向性パルス電圧を印加して点灯させる低
圧放電灯、例えば冷陰極偏平形けい光ランプ等に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-pressure discharge lamp, such as a cold cathode flat fluorescent lamp, which is lit by applying a DC voltage or a unidirectional pulse voltage between a pair of main electrodes.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、VTRのカラービューファインダ
として小形の液晶表示装置が開発されており、このもの
は23mm×18mm程度の大きさの液晶表示パネルをその
背面からバックライトで照明するようになっている。バ
ックライトとして直管形けい光ランプやU字形あるいは
W字形のけい光ランプを用いると大き過ぎて使用するこ
とができず、このため、きわめて小さな偏平形の冷陰極
けい光ランプを使用している。2. Description of the Related Art Recently, a small-sized liquid crystal display device has been developed as a color view finder for a VTR, and this type of device illuminates a liquid crystal display panel having a size of about 23 mm × 18 mm with a backlight from the back thereof. ing. If a straight tube fluorescent lamp or a U-shaped or W-shaped fluorescent lamp is used as the backlight, it cannot be used because it is too large, and therefore, a very small flat cold cathode fluorescent lamp is used. .
【0003】この種の偏平形けい光ランプは、図4およ
び図5に示す通り、断面が長円形筒形などのような偏平
形バルブ1の内面にけい光体被膜2を形成し、この偏平
形バルブ1の両端開口部を閉塞部材としての平板形ステ
ム3、3により気密に閉塞している。これらステム3、
3には、それぞれ冷陰極からなる主電極4a、4bが取
付けられている。冷陰極形主電極4a、4bは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター5を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体6を付着させて構成して
あり、これら冷陰極形主電極4a、4bはそれぞれウエ
ルズ7,7に接合されており、このウエルズ7はステム
3を気密に貫通して外部に導出されている。なお、ステ
ム3、3は、ガラス接着剤、つまりフリットガラス1
2、12により上記バルブ1の開口端部に接合されてい
る。In this type of flat fluorescent lamp, as shown in FIGS. 4 and 5, a fluorescent coating 2 is formed on the inner surface of a flat bulb 1 having a cross section of an oblong cylinder or the like. Openings at both ends of the valve 1 are hermetically closed by flat-plate stems 3 as closing members. These stems 3,
3 are attached with main electrodes 4a and 4b each formed of a cold cathode. The cold cathode main electrodes 4a and 4b are made of, for example, a nickel plate. A getter 5 made of zircon-aluminum is applied to the front surface, and a mercury release structure 6 made of a mercury-titanium alloy is adhered to the back surface. The cold cathode main electrodes 4a, 4b are joined to wells 7, 7, respectively, and the wells 7 pass through the stem 3 airtightly and are led out. The stems 3, 3 are made of a glass adhesive, that is, frit glass 1
The bulb 1 is joined to the open end of the bulb 1 by 2 and 12.
【0004】上記主電極4a、4bは図5に示すよう
に、パルス発生回路からなる点灯回路20に接続されて
いる。パルス発生点灯回路20は、周波数が例えば15
KHz程度のパルス電力を発するものであり、上記冷陰
極形主電極4a、4b間にパルス電圧を印加すると、こ
れら主電極4a、4b間でア−ク放電が発生し、このア
−ク放電によりバルブ1内に封入した水銀を電離および
励起して紫外線を発光させ、この紫外線をけい光体被膜
2により可視光に変化して外部に照射するようになって
いる。As shown in FIG. 5, the main electrodes 4a and 4b are connected to a lighting circuit 20 including a pulse generating circuit. The pulse generation lighting circuit 20 has a frequency of, for example, 15
A pulse power of about KHz is generated. When a pulse voltage is applied between the cold cathode main electrodes 4a and 4b, an arc discharge occurs between the main electrodes 4a and 4b. The mercury sealed in the bulb 1 is ionized and excited to emit ultraviolet rays, and the ultraviolet rays are converted into visible light by the phosphor coating 2 and irradiated to the outside.
【0005】このような偏平形冷陰極けい光ランプは、
形状が偏平であるから薄形の光源となり、にも拘らず比
較的広い面で発光するので光反射板や光拡散板を用いな
くても前記液晶表示パネルと同等の面積をもつ偏平な発
光面を作ることができ、光源全体を小形、薄形に構成す
ることができる等の利点がある。そして、この種の偏平
形けい光ランプは、これをパルス点灯すると高効率で輝
度分布が均一になることから、最近ではパルス点灯方式
を採用する場合が増えている。[0005] Such a flat cold cathode fluorescent lamp is
Since the shape is flat, it becomes a thin light source, and it emits light on a relatively large surface despite it, so a flat light emitting surface having the same area as the liquid crystal display panel without using a light reflecting plate or light diffusing plate. And there is an advantage that the whole light source can be made small and thin. In this type of flat fluorescent lamp, when it is pulse-lit, the luminance distribution becomes uniform with high efficiency. Therefore, recently, the pulse lighting method has been increasingly used.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなパルス点灯式の偏平形けい光ランプは、暗黒、低
温下で始動性が良くない欠点がある。すなわち、通常放
電開始に必要な初期電子は、熱電子や光、あるいは宇宙
線が供給源となるが、暗黒中では外部からの光が期待で
きず、またこの種のランプは冷陰極であるため電極を予
熱して熱電子を放出することもできず、よって宇宙線だ
けとなる。しかし、ランプがケ−シングなどに収容され
る場合は宇宙線の到達量は極微小量であり、放電開始の
きっかけとなり難い。However, the flat fluorescent lamp of the pulse lighting type as described above has a drawback that the startability is not good in dark and low temperature. In other words, the initial electrons required for the start of normal discharge are supplied by thermoelectrons, light, or cosmic rays, but no external light can be expected in the dark, and this type of lamp is a cold cathode. Neither can the electrodes be preheated to emit thermoelectrons, thus leaving only cosmic rays. However, when the lamp is accommodated in a casing or the like, the cosmic ray reaches only a very small amount and is unlikely to trigger the start of discharge.
【0007】そこで、一対の主電極の外に始動用補助電
極を設け、この補助電極と一方の主電極との間で補助放
電を発生させ、この補助放電を上記一対の主電極間の主
アーク放電に移行させる方法が考えられる。この種の補
助電極を用いる始動方法は、高圧放電灯などでは従来か
ら既に知られている方法である。この種の補助電極を用
いる始動方法は、上記のように補助電極とこれに近い方
の主電極との間で補助放電を発生させ、この補助放電に
よりランプ内に熱電子を多量に放出し、この電子が一対
の主電極間の主アーク放電へと移行させるものであり、
補助電極を用いない場合に比べて極めて低い電圧で放電
破壊が起きるため、始動電圧を引き下げることができる
利点もある。Therefore, a starting auxiliary electrode is provided outside the pair of main electrodes, an auxiliary discharge is generated between the auxiliary electrode and one of the main electrodes, and the auxiliary discharge is generated by the main arc between the pair of main electrodes. A method of shifting to discharge can be considered. This type of starting method using an auxiliary electrode is a method that has been conventionally known for a high-pressure discharge lamp or the like. The starting method using this kind of auxiliary electrode generates an auxiliary discharge between the auxiliary electrode and the main electrode closer to the auxiliary electrode as described above, and emits a large amount of thermoelectrons into the lamp by the auxiliary discharge. These electrons shift to a main arc discharge between the pair of main electrodes,
Since discharge breakdown occurs at an extremely low voltage as compared with the case where no auxiliary electrode is used, there is also an advantage that the starting voltage can be reduced.
【0008】しかしながら、従来の補助電極を用いた高
圧放電灯は殆どが交流点灯であるため、補助電極は陽極
および負極の極性の区別がない。これに対し、上記VT
Rのカラービューファインダの光源として用いられる低
圧放電灯の場合は直流点灯または一方向性パルス点灯方
式であるため、補助電極を陽極または負極のいづれかの
極性に設定しなければならない。ところが、我々の実験
によれば、補助電極をこれに接近した主電極に対して陽
極(+)とした場合は、暗黒中での始動時間に遅れが生
じることが判った。However, most of the conventional high pressure discharge lamps using the auxiliary electrode are operated by alternating current, so that there is no distinction between the polarity of the anode and the polarity of the auxiliary electrode. In contrast, the above VT
In the case of the low-pressure discharge lamp used as the light source of the R color view finder, since the DC lighting or the unidirectional pulse lighting method is used, the auxiliary electrode must be set to either the anode or the negative polarity. However, according to our experiments, it was found that when the auxiliary electrode was used as the anode (+) with respect to the main electrode approaching the auxiliary electrode, the start-up time in the dark was delayed.
【0009】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、始動用補助電極を
設けた場合、暗黒中においても始動性が向上する低圧放
電灯を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a low-pressure discharge lamp in which, when a starting auxiliary electrode is provided, startability is improved even in darkness. Things.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、発光管バルブ
内に一対の主電極を対向して設けるとともに、一方の主
電極の近傍に始動用の補助電極を設け、上記主電極間の
主放電により点灯させる低圧放電灯において、上記始動
用補助電極は、その先端部の大きさが近接する主電極の
補助放電発生部に比べて細くなるように形成されてお
り、かつ近接する主電極に対して負電位の極性としたこ
とを特徴とする。According to the present invention, a pair of main electrodes are provided in an arc tube bulb so as to face each other, and an auxiliary electrode for starting is provided near one of the main electrodes. in low-pressure discharge lamp to be lighted by the discharge, the start
Auxiliary electrode is the main electrode whose
It is formed so as to be thinner than the auxiliary discharge generation part.
And a negative potential polarity with respect to the adjacent main electrode.
【0011】[0011]
【作用】本発明によれば、始動用補助電極における先端
部の大きさを、これに近接する主電極の補助放電発生部
に比べて細くし、しかも始動用補助電極を負(−)電位
とするから補助電極に電界が集中し、補助電極先端部の
電界強度が始動用補助電極を正(+)電位とした場合に
比べて、電極表面の実効的電界強度が高くなり、よって
補助放電遅れ時間τs1を短縮することができ、この結果
主放電遅れ時間を短縮することができ、暗黒中での放電
遅れを解消し、始動特性を大幅に改善することができ
る。According to the present invention, the tip of the auxiliary electrode for starting is provided.
The size of the auxiliary discharge generating part of the main electrode
When the auxiliary electrode for starting is set to a negative (-) potential, the electric field is concentrated on the auxiliary electrode, and the electric field strength at the tip of the auxiliary electrode is set to a positive (+) potential for the auxiliary electrode for starting. In comparison, the effective electric field strength on the electrode surface is increased, so that the auxiliary discharge delay time τ s1 can be reduced, and as a result, the main discharge delay time can be reduced, and the discharge delay in darkness can be eliminated. In addition, the starting characteristics can be greatly improved.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2に
もとづき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0013】図面は、VTRのカラービューファインダ
に適用される液晶表示装置のバックライトとして用いら
れる偏平形冷陰極けい光ランプを示し、主な構成は図4
および図5に示した従来例と同様であるがさらに詳しく
説明する。The drawing shows a flat cold-cathode fluorescent lamp used as a backlight of a liquid crystal display device applied to a color viewfinder of a VTR.
And the same as the conventional example shown in FIG. 5, but will be described in further detail.
【0014】図1および図2において1は、従来と同様
に断面が長円形筒形をなす偏平バルブであり、この偏平
バルブ1の内面にはけい光体被膜2が形成されている。
偏平形バルブ1の両端開口部は閉塞部材としての平板形
ステム3、3で気密に閉塞されている。ステム3、3は
ガラス板からなり、平板形をなしているのでいわゆるボ
タンステムの類に属する。このような平板形ステム3、
3には、それぞれ冷陰極からなる主電極4a、4bが取
付けられている。冷陰極形主電極4a、4bは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター5を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体6を付着させて構成され
ている。なお、互いに対向する冷陰極4a、4bは、ゲ
ッター5を塗布した面が相互に対面するようになってい
る。In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 denotes a flat valve having an elliptical cylindrical cross section as in the prior art, and a phosphor coating 2 is formed on the inner surface of the flat valve 1.
Openings at both ends of the flat valve 1 are airtightly closed by plate-shaped stems 3 as closing members. The stems 3 and 3 are made of a glass plate and have a flat plate shape, and thus belong to a so-called button stem type. Such a flat stem 3,
3 are attached with main electrodes 4a and 4b each formed of a cold cathode. The cold cathode type main electrodes 4a and 4b are made of, for example, a nickel plate, are coated with a getter 5 made of zircon-aluminum on the front surface, and have a mercury release structure 6 made of a mercury-titanium alloy adhered on the back surface. . The cold cathodes 4a and 4b facing each other are configured such that the surfaces to which the getters 5 are applied face each other.
【0015】このようなプレート形の冷陰極4a,4b
は、それぞれ一端がウエルズ7,7に接合されており、
このウエルズ7はステム3を気密に貫通して外部に導出
されている。一方のステム3には始動用補助電極10が
機密に貫通されている。この始動用補助電極10は先端
が一方の冷陰極形主電極4aに対しており、この先端を
針のように尖らせて先端の面積を小さくしてあり、かつ
例えば寸法d=0.3mm程度の放電ギャップを存して冷
陰極形主電極4aに対向している。他方のステム3には
ダミ−ウエルズ9が機密に貫通されており、このダミ−
ウエルズ9はバルブ1およびステム3が加熱された場合
に主電極4b側のウエルズ7との間で熱的なバランスを
とるために設けられているものである。Such plate-shaped cold cathodes 4a, 4b
Has one end joined to wells 7, 7, respectively.
The wells 7 pass through the stem 3 airtightly and are led out. A starting auxiliary electrode 10 is pierced through one stem 3 secretly. The start-up auxiliary electrode 10 has a tip with respect to one of the cold cathode main electrodes 4a. The tip is sharpened like a needle to reduce the area of the tip. For example, the dimension d is about 0.3 mm. And faces the cold cathode type main electrode 4a with a discharge gap. Dummy wells 9 are secretly penetrated into the other stem 3, and this
The wells 9 are provided to thermally balance the wells 7 on the main electrode 4b side when the bulb 1 and the stem 3 are heated.
【0016】なお、ステム3の内面には、このステム3
を偏平形バルブ1の両端開口部に嵌合する場合に位置決
めするためのボス部11、11が突設されており、これ
らボス部11、11を貫通して上記ウエルズ7、7、始
動用補助電極10およびダミ−ウエルズ9が配置されて
いる。上記のような各電極を備えたステム3、3は、ガ
ラス接着剤、つまりフリットガラス12、12により上
記バルブ1の開口端部に接合されている。フリットガラ
ス12、12は、ガラスの熱膨脹率に似たガラス材から
なり、バルブ1の開口面に一致するような長円形リング
をなしており、ステム3、3の内面との間に挾み込まれ
て外部から加熱されることにより溶融してバルブ1の開
口端面にステム3、3を気密に接合している。The inner surface of the stem 3 has the stem 3
Bosses 11, 11 for positioning when fitting into the openings at both ends of the flat valve 1 are projected, and the wells 7, 7, the starting aid are penetrated through these bosses 11, 11. Electrodes 10 and dummy wells 9 are arranged. The stems 3, 3 provided with the respective electrodes as described above are joined to the open end of the bulb 1 by a glass adhesive, that is, frit glasses 12, 12. The frit glasses 12, 12 are made of a glass material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the glass, and have an oval ring shape corresponding to the opening surface of the bulb 1, and are sandwiched between the inner surfaces of the stems 3, 3. In rare cases, the stems 3 are melted by being heated from the outside, and the stems 3 are air-tightly joined to the opening end surface of the valve 1.
【0017】なお、冷陰極4a、4bに取付けられた水
銀放出構体6は、バルブの封止後、外部から高周波誘電
加熱などの手段で加熱されることによりバルブ内に蒸発
して放出されるようになっている。また、バルブ1内に
はアルゴンArなどの希ガスが所定圧P(Torr)、例え
ば30〜140Torr封入されている。上記のような構成
の偏平形冷陰極けい光ランプは、図2に示す通り、パル
ス発生回路からなる点灯回路20に接続されて点灯され
る。The mercury emitting structure 6 attached to the cold cathodes 4a and 4b is heated from the outside by means such as high-frequency dielectric heating after the bulb is sealed, so that it evaporates into the bulb and is emitted. It has become. A rare gas such as argon Ar is sealed in the valve 1 at a predetermined pressure P (Torr), for example, 30 to 140 Torr. As shown in FIG. 2, the flat cold cathode fluorescent lamp having the above-described configuration is connected to a lighting circuit 20 including a pulse generating circuit to be lit.
【0018】パルス発生点灯回路20は、繰返し周波数
fが例えば15KHz、休止期間τを有するオン/オフ
のデュ−ティ比が例えば0.1程度とされた一方向極性
を有する公知のものであってよい。このようなパルス発
生点灯回路20のプラス側は一方の冷陰極形主電極4a
に接続されているとともに、マイナス側は他方の冷陰極
形主電極4bに接続されている。そしてまた、上記パル
ス発生点灯回路20のマイナス側は、例えば1MΩ程度
のインピーダンス21を介して前記補助電極10に接続
されている。したがって、補助電極10は負極(−)の
極性をもち、これに接近している一方の主電極4aは陽
極(+)の極性をもち、対向する他方の主電極4bは負
極(−)の極性をなしている。The pulse generation lighting circuit 20 is a known circuit having a one-way polarity with a repetition frequency f of, for example, 15 KHz and an on / off duty ratio having a pause period τ of, for example, about 0.1. Good. The plus side of such a pulse generation lighting circuit 20 is connected to one cold cathode type main electrode 4a.
And the negative side is connected to the other cold cathode main electrode 4b. The negative side of the pulse generation lighting circuit 20 is connected to the auxiliary electrode 10 via an impedance 21 of, for example, about 1 MΩ. Accordingly, the auxiliary electrode 10 has the polarity of the negative electrode (-), one main electrode 4a approaching the auxiliary electrode 10 has the polarity of the anode (+), and the other main electrode 4b opposed thereto has the polarity of the negative electrode (-). Has made.
【0019】このような構成のランプにおいては、ラン
プの始動時にはパルス発生点灯回路20から供給された
パルス電圧が一方の冷陰極形主電極4aと、これに近接
して配置した補助電極10との間に印加され、これら補
助電極10と冷陰極形主電極4aの距離が短いので、こ
れらの間で放電破壊が発生し、これら補助電極10と冷
陰極形主電極4aの間で補助放電が発生する。この補助
放電は電子を多量に放出し、よって互いに対向する一対
の冷陰極形主電極4a、4bの主放電を誘発する。すな
わち、このようなランプによれば、暗黒雰囲気や低温雰
囲気であっても、補助電極10と冷陰極形主電極4aの
間で補助放電が容易に発生し、この補助放電が速やかに
主放電に移行するから、始動性が向上することになる。In the lamp having such a configuration, when the lamp is started, the pulse voltage supplied from the pulse generation lighting circuit 20 is applied to one of the cold cathode type main electrode 4a and the auxiliary electrode 10 arranged close to the same. Since the distance between the auxiliary electrode 10 and the cold cathode main electrode 4a is short, discharge breakdown occurs between them and an auxiliary discharge occurs between the auxiliary electrode 10 and the cold cathode main electrode 4a. I do. This auxiliary discharge emits a large amount of electrons, and thus induces a main discharge of the pair of cold cathode main electrodes 4a and 4b facing each other. That is, according to such a lamp, an auxiliary discharge is easily generated between the auxiliary electrode 10 and the cold cathode type main electrode 4a even in a dark atmosphere or a low-temperature atmosphere, and this auxiliary discharge quickly becomes the main discharge. Since the transition is made, the startability is improved.
【0020】ところで、本発明者等は始動用補助電極1
0を用いた場合、この始動用補助電極10の極性と、始
動時間との関係について調べてみた。まづ、ランプの具
体的構造は、冷陰極形主電極4aと4bとの電極間距離
Lを25mm、始動用補助電極10とこれに近接した主電
極4aとの間の放電ギャップdを0.3mm、バルブ1内
に封入されるアルゴンガスを80Torrとし、冷陰極形主
電極4aと4bをパルス発生点灯回路20に接続した。
パルス発生点灯回路20は、繰返し周波数fが15KH
z、休止期間τを有するオン/オフのデュ−ティ比が
0.1とされた一方向極性を有するものである。このよ
うな構成で、図5に示す始動用補助電極の無いタイプA
と、図2に示す本実施例のように始動用補助電極10を
負極に接続したタイプBと、図3に示すように始動用補
助電極10を陽極に接続したタイプCの各ランプを作
る。この場合、始動用補助電極10は1MΩのインピー
ダンス21を介してパルス発生点灯回路20に接続し
た。By the way, the present inventors have proposed the starting auxiliary electrode 1.
When 0 was used, the relationship between the polarity of the starting auxiliary electrode 10 and the starting time was examined. First, the specific structure of the lamp is such that the distance L between the cold cathode main electrodes 4a and 4b is 25 mm, and the discharge gap d between the starting auxiliary electrode 10 and the main electrode 4a close to the auxiliary electrode 10 is 0. 3 mm, the argon gas sealed in the bulb 1 was 80 Torr, and the cold cathode main electrodes 4a and 4b were connected to the pulse generation lighting circuit 20.
The pulse generation lighting circuit 20 has a repetition frequency f of 15 KH.
z, and has a one-way polarity with an on / off duty ratio having a pause period τ of 0.1. With such a configuration, the type A without the auxiliary electrode for starting shown in FIG.
Then, a type B lamp in which the auxiliary starting electrode 10 is connected to the negative electrode as in the present embodiment shown in FIG. 2 and a type C lamp in which the auxiliary auxiliary electrode 10 for starting is connected to the anode as shown in FIG. 3 are produced. In this case, the starting auxiliary electrode 10 was connected to the pulse generation lighting circuit 20 via an impedance 21 of 1 MΩ.
【0021】このような構成に各ランプについて、それ
ぞれ主放電の時間遅れτs (msec)を測定した。それぞ
れの種類のランプにおける主放電の時間遅れτs は図6
に示すように定義される。すなわち、図5に示す始動用
補助電極の無いタイプAは、始動電圧を印加した時から
主電極4a、4b間の主アーク放電を開始するまでの時
間が主放電の時間遅れτs とされる。これに対して、始
動用補助電極10を設けた図2のタイプBおよび図3の
タイプCの場合は、先に説明した始動の挙動から主放電
の時間遅れτs は、始動電圧を印加した時から補助電極
10と冷陰極形主電極4aとの間に補助放電が発生する
までの第1段階、つまり補助放電遅れ時間τs1と、補助
放電開始から一対の冷陰極形主電極4a、4bの主放電
に移行するまでの第2段階、つまり主放電移行時間τs2
との和(τs =τs1+τs2)とされる。The main discharge time delay τ s (msec) was measured for each lamp having such a configuration. The time delay τ s of the main discharge in each type of lamp is shown in FIG.
Is defined as shown below. That is, in the type A without the auxiliary starting electrode shown in FIG. 5, the time from the application of the starting voltage to the start of the main arc discharge between the main electrodes 4a and 4b is set to the time delay τ s of the main discharge. . On the other hand, in the case of the type B of FIG. 2 and the type C of FIG. 3 in which the auxiliary electrode 10 for starting is provided, the time delay τ s of the main discharge is equal to the applied starting voltage because of the starting behavior described above. The first stage from the time when the auxiliary discharge occurs between the auxiliary electrode 10 and the cold cathode type main electrode 4a, that is, the auxiliary discharge delay time τ s1, and the pair of cold cathode type main electrodes 4a and 4b from the start of the auxiliary discharge The second stage until the transition to the main discharge, that is, the main discharge transition time τ s2
(Τ s = τ s1 + τ s2 ).
【0022】上記の各ランプについて、周囲温度が25
℃の暗黒中で始動させた場合の印加電圧(Vin/V
s)と主放電の時間遅れτs との関係を測定した結果を
図7に示す。なお、印加電圧は補助電極のないAタイプ
で略Vs=400V程度である。図7の結果から、図5
に示す始動用補助電極の無いタイプAに比べて、図2や
図3に示す始動用補助電極10を設けたタイプBおよび
タイプCの方が主放電の時間遅れτs を大幅に短縮する
ことができる。これは、暗黒中でも補助放電が放電のき
っかけを作り、主放電を促すためであることは明らかで
ある。For each of the above lamps, the ambient temperature was 25
Applied voltage (Vin / V) when started in the dark of
FIG. 7 shows the result of measuring the relationship between s) and the time delay τ s of the main discharge. The applied voltage is about Vs = 400 V in the A type without the auxiliary electrode. From the results of FIG. 7, FIG.
2 and 3, the type B and the type C provided with the starting auxiliary electrode 10 shown in FIG. 2 and FIG. 3 greatly reduce the time delay τ s of the main discharge as compared with the type A without the starting auxiliary electrode shown in FIG. Can be. This is apparently because the auxiliary discharge triggers the discharge even in the dark and promotes the main discharge.
【0023】また、タイプBとタイプCを比較すると、
図2に示すタイプBの方が主放電の時間遅れτs を短く
できることが認められる。これは以下の理由による。す
なわち、始動用補助電極を用いた場合の主放電の時間遅
れτs は、上記したように補助放電遅れ時間τs1と主放
電移行時間τs2との和(τs =τs1+τs2)である。こ
のうち主放電移行時間τs2は、補助電極10が陽極の場
合は補助電極10から出た電子が反対側の主電極4bに
到達するまでのドリフト時間に関係し、また補助電極1
0が負極の場合は補助電極10から出たイオンが反対側
の主電極4bに到達するまでのドリフト時間に関係す
る。ここで、ドリフト時間とは、(電極間距離/ドリフ
ト速度)で定義されるもので、電子またはイオンが電界
により得られた速度で所定の距離を進むときに要する時
間であり、イオンに比べて電子の方がドリフト時間が短
い性質がある。よって主放電移行時間τs2に限っていえ
ば、補助電極10を陽極に接続する方が始動時間の立上
りを短縮するためには有利と云える。しかし、主放電移
行時間τs2は補助放電遅れ時間τs1に比べてはるかに短
時間であり、主放電の時間遅れτs に対する主放電移行
時間τs2の影響度が小さく、無視できる程度である。よ
って、暗黒中の始動の場合は補助放電遅れ時間τs1のみ
に注目すればよい。補助放電遅れ時間τs1について考察
すると、電極表面の実効的電界強度の差から、始動用補
助電極10を負極(−)に設定したタイプBの方が有利
である。つまり、上記始動用補助電極10は先端が細く
尖っていて補助放電発生点の大きさがこれに近接する主
電極4aの補助放電発生部に比べて細くなっており、こ
のような細い始動用補助電極10を負(−)電位とする
と、不平等電界が発生して補助電極10に電界が集中
し、補助電極先端部の電界強度が、始動用補助電極10
を正(+)電位としたBタイプに比べて、電極表面の実
効的電界強度が高くなり、よって補助放電遅れ時間τs1
を短縮することができる。Further, comparing type B and type C,
It is recognized that the type B shown in FIG. 2 can shorten the time delay τ s of the main discharge. This is for the following reason. That is, the time delay τ s of the main discharge when the starting auxiliary electrode is used is the sum of the auxiliary discharge delay time τ s1 and the main discharge transition time τ s2 (τ s = τ s1 + τ s2 ) as described above. is there. When the auxiliary electrode 10 is an anode, the main discharge transition time τ s2 is related to the drift time until electrons emitted from the auxiliary electrode 10 reach the opposite main electrode 4b.
When 0 is a negative electrode, it is related to the drift time until ions emitted from the auxiliary electrode 10 reach the opposite main electrode 4b. Here, the drift time is defined by (distance between electrodes / drift speed), and is a time required for electrons or ions to travel a predetermined distance at a speed obtained by an electric field, and is compared with ions. Electrons tend to have a shorter drift time. Therefore, if the main discharge transition time is limited to τ s2 , it may be advantageous to connect the auxiliary electrode 10 to the anode in order to shorten the rise of the starting time. However, the main discharge transition time τ s2 is much shorter than the auxiliary discharge delay time τ s1 , and the influence of the main discharge transition time τ s2 on the main discharge time delay τ s is small and negligible. . Therefore, in the case of starting in the dark, it is only necessary to pay attention to the auxiliary discharge delay time τ s1 . Considering the auxiliary discharge delay time τ s1 , the type B in which the starting auxiliary electrode 10 is set to the negative electrode (−) is more advantageous from the difference in the effective electric field strength on the electrode surface. In other words, the starting auxiliary electrode 10 has a thin and sharp tip, and the size of the auxiliary discharge generating point is smaller than that of the auxiliary discharge generating portion of the main electrode 4a close to the auxiliary discharge generating point. When the electrode 10 is set to a negative (-) potential, an uneven electric field is generated and the electric field is concentrated on the auxiliary electrode 10, and the electric field strength at the tip of the auxiliary electrode 10 is reduced.
The positive (+) as compared to the B type and the potential, the effective electric field strength of the electrode surface increases, thus assisting the discharge delay time tau s1
Can be shortened.
【0024】このようなことから、図1および図2に示
すように、始動用補助電極10を負極(−)に接続すれ
ば、暗黒中での放電遅れを解消し、短時間のうちに主放
電を誘起し、始動特性が大幅に改善されるようになる。Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, if the starting auxiliary electrode 10 is connected to the negative electrode (-), the discharge delay in the dark can be eliminated, and the main electrode can be turned on in a short time. Discharge is induced, and the starting characteristics are greatly improved.
【0025】なお、上記実施例では、冷陰極けい光ラン
プをパルス発生点灯回路20により一方向性のパルス電
圧を印加して点灯させるようしたが、本発明はこれに限
らず、通常の直流点灯であってもよく、また図8に示す
ように、主電極4a、4b間には交流電源30からの交
流電圧が印加されて交流点灯されるようにし、補助電極
10のみには近接する主電極4aに対して負極性を有す
るように接続しても実施可能である。In the above embodiment, the cold cathode fluorescent lamp is lit by applying a unidirectional pulse voltage by the pulse generation lighting circuit 20. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 8, an AC voltage from an AC power source 30 is applied between the main electrodes 4a and 4b so that the main electrode 4a and the main electrode 4b are turned on. The present invention can be implemented even if the connection is made to have a negative polarity with respect to 4a.
【0026】さらに、本発明はバルブ内に水銀を封入し
たけい光ランプには限らず、水銀を用いない希ガス放電
灯であってもよい。また、バルブ内に封入する不活性ガ
スは、アルゴンに限らず、キセノンXe、クリプトンK
r、ネオンNeなど、放電灯一般に使用されている公知
の不活性ガスを少なくとも1種封入したランプであって
もよい。Further, the present invention is not limited to a fluorescent lamp in which mercury is sealed in a bulb, but may be a rare gas discharge lamp using no mercury. The inert gas sealed in the valve is not limited to argon, but may be xenon Xe or krypton K.
The lamp may be a lamp in which at least one known inert gas generally used in discharge lamps such as r and neon Ne is filled.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、始
動用補助電極における先端部の大きさを、これに近接す
る主電極の補助放電発生部に比べて細くし、しかも始動
用補助電極を負(−)電位としたから補助電極に電界が
集中し、補助電極先端部の電界強度が高くなり、速やか
に補助放電を発生し、補助放電の遅れ時間τs1を短縮す
ることができる。よって主放電遅れ時間を短縮すること
ができ、暗黒中での放電遅れを解消し、始動特性を大幅
に改善することができる。According to the present invention, as described above, according to the present invention, beginning
Adjust the size of the tip of the moving auxiliary electrode
The electric field is concentrated on the auxiliary electrode, and the electric field strength at the tip of the auxiliary electrode is increased. Discharge is generated, and the delay time τs1 of the auxiliary discharge can be reduced. Therefore, the main discharge delay time can be reduced, the discharge delay in darkness can be eliminated, and the starting characteristics can be greatly improved.
【図1】本発明の一実施例を示す偏平形冷陰極けい光ラ
ンプの分解した斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view of a flat cold cathode fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例における点灯回路と一緒に示すランプ
の断面図。FIG. 2 is a sectional view of the lamp shown together with the lighting circuit in the embodiment.
【図3】良くない例を示す点灯回路と一緒に示すランプ
の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a lamp shown together with a lighting circuit showing a bad example.
【図4】従来の例を示す偏平形冷陰極けい光ランプの分
解した斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of a flat cold cathode fluorescent lamp showing a conventional example.
【図5】従来例における点灯回路と一緒に示すランプの
断面図。FIG. 5 is a sectional view of a lamp shown together with a lighting circuit in a conventional example.
【図6】主放電遅れ時間を定義するために図解した図。FIG. 6 is a diagram illustrated to define a main discharge delay time.
【図7】主放電遅れ時間と印加電圧との関係を示す特性
図。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a main discharge delay time and an applied voltage.
【図8】本発明の他の実施例における点灯回路と一緒に
示すランプの断面図。FIG. 8 is a sectional view of a lamp shown together with a lighting circuit according to another embodiment of the present invention.
1…偏平バルブ、2…けい光体被膜、3…ステム、4
a,4b…冷陰極形主電極、10…補助電極、20…パ
ルス発生点灯回路、21…インピーダンス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flat valve, 2 ... Fluorescent coating, 3 ... Stem, 4
a, 4b: cold cathode type main electrode, 10: auxiliary electrode, 20: pulse generation lighting circuit, 21: impedance.
Claims (3)
て設けるとともに、一方の主電極の近傍に始動用の補助
電極を設け、上記主電極間の主放電により点灯させる低
圧放電灯において、上記始動用補助電極は、その先端部の大きさが近接する
主電極の補助放電発生部に比べて細くなるように形成さ
れており、かつ 近接する主電極に対して負電位の極性と
したことを特徴とする低圧放電灯。1. A low-pressure discharge lamp in which a pair of main electrodes are provided in an arc tube opposed to each other, and a starting auxiliary electrode is provided in the vicinity of one of the main electrodes, and is turned on by a main discharge between the main electrodes. The starting auxiliary electrode is close in size at its tip.
It is formed so as to be thinner than the auxiliary discharge generation part of the main electrode.
Low-pressure discharge lamp, characterized in that the polarity of the negative potential with respect to which is, and the main electrode in proximity.
電圧または一方向性パルス電圧を印加して点灯させるよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載の低圧放電
灯。Wherein said low-pressure discharge lamp, a low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that so as to light by applying a DC voltage or a unidirectional pulsed voltage between the main electrodes.
る偏平形けい光ランプであることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の低圧放電灯。3. A low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein said low-pressure discharge lamp is a flat fluorescent lamp whose main electrode is a cold cathode.
Alternatively, the low-pressure discharge lamp according to claim 2 .
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---|---|---|---|
JP12180992A JP3177858B2 (en) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Low pressure discharge lamp |
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JPH05325905A JPH05325905A (en) | 1993-12-10 |
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TW495796B (en) * | 2001-03-27 | 2002-07-21 | Delta Optoelectronics Inc | Cold cathode fluorescent flat lamp |
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