JP3667414B2 - Cold cathode low pressure discharge lamp - Google Patents
Cold cathode low pressure discharge lamp Download PDFInfo
- Publication number
- JP3667414B2 JP3667414B2 JP00473696A JP473696A JP3667414B2 JP 3667414 B2 JP3667414 B2 JP 3667414B2 JP 00473696 A JP00473696 A JP 00473696A JP 473696 A JP473696 A JP 473696A JP 3667414 B2 JP3667414 B2 JP 3667414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cold cathode
- visible light
- pressure discharge
- discharge lamp
- low pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷陰極低圧放電灯に係り、さらに詳しくは小形,軽量で、輝度の向上を図った冷陰極低圧放電灯に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、ワードプロセッサー,パーソナルコンピューター,液晶テレビなどの表示部として広く実用化されており、用途もさらに広がる傾向にある。そして、液晶表示装置は、多種多様な用途に対応できる構造,機能を要求される傾向にあり、液晶バックライト用光源においても、小形,軽量で、より高輝度化などが望まれる。
【0003】
ところで、液晶バックライト用光源としては、一般的に、冷陰極蛍光ランプ(冷陰極低圧放電灯)が使用されており、このような用途に対して、図2に要部構成を断面的に示すような冷陰極蛍光ランプが提供されている。すなわち、内壁面に、紫外線による刺激で発光する蛍光体層1が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管(ガラスバルブ)2と、このガラス管2の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極3,3′と、この一対の冷陰極3,3′に一端が接続し、他端側がガラス管2から封止導出された導入線4,4′とで構成されている。なお、要すれば、前記ガラス管2の内壁面と蛍光体層1との間に紫外線反射層を介挿することもある。
【0004】
この種の冷陰極蛍光ランプは、導入線4,4′を介して各冷陰極3,3′に通電することによって発生した初期プラズマ中のイオンにより、各冷陰極3,3′から二次電子が放出され、ガラス管2内で放電が開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーで励起された水銀原子の共鳴遷移によって紫外線が放射され、この紫外線がガラス管2内壁面の蛍光体層1によって可視光に変換され,可視光を発光する放電灯として機能している。また、紫外線反射層を介挿した場合は、蛍光体層1による可視光変換に当たり、蛍光体層1を透過した紫外線が紫外線反射層で反射され、再び蛍光体層1に戻されて可視光に変換されるので、紫外線の利用効率が高まり、結果的に発光効率を高めることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶バックライト用光源としての冷陰極蛍光ランプに関しては、上記のように、市場の動向として、バックライトユニットの薄型,軽量,高輝度,長寿命化が重要視され、このような動向に伴い、組み込む光源(ランプ)についても、より一層の軽量化,小形化,高輝度化が望まれている。しかしながら、前記のごとく、ガラスバルブ2内壁面と蛍光体層1との間に、紫外線反射層を介挿させた場合でも、高輝度化という点ではなお問題がある。すなわち、冷陰極蛍光ランプが発光する光の進路は2方向に大別でき、ガラス管2壁側に向かう光はそのまま光照して利用されるが、ガラス管2の中心軸方向に向かう光は封入ガスなどによる吸収で損失し、結果的に蛍光体層で発光する可視光が十分有効に活用されないので、所望の高輝度が得られないという問題がある。
【0006】
本発明は上記事情に対処してなされたもので、バックライトユニットの薄型,軽量化などが可能な、小形,軽量で輝度の高い冷陰極低圧放電灯の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、内壁面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管、および前記ガラス管の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極を有する冷陰極低圧放電灯であって、前記蛍光体層の内壁面に紫外線透過性で、かつ可視光を反射する厚さ100〜200nmの可視光反射膜を形成配置したことを特徴とする冷陰極低圧放電灯である。
【0008】
すなわち、本発明に係る冷陰極低圧放電灯は、発光ガラス管の内壁面に配設した蛍光体層上に、紫外線透過性の可視光反射層(薄膜)を形成したものである。そして、このような構成を採ったことにより、放電エネルギーで励起された放電媒体が放射する紫外線を蛍光体層が吸収し、この紫外線吸収に伴う励起によって発光する可視光が、発光ガラス管内の封入ガスによって吸収されるのを回避・低減して、発光する可視光の利用効率をさらに高めることを骨子としている。
【0009】
本発明において、蛍光体層の内壁面(放電路面側)に、積層的に配設する紫外線透過性で、かつ可視光反射膜は、たとえばアルミナ,シリカ,酸化亜鉛などを素材として薄膜に形成されたものであり、また、前記可視光反射膜の形成は、前記素材の微粒子分散液、もしく金属塩や有機金属化合物の溶液を、形成されている蛍光体層面に塗布・焼成すればよく、このときの膜厚は、一般的に 100〜 200nm程度でよい。
【0010】
本発明においては、要すれば発光ガラス管の内壁面に、可視光透過性で、かつ紫外線を反射する紫外線反射層を介して蛍光体層を設けた構造とすることもできる。すなわち、前記蛍光体層内壁面に可視光反射膜を配設する構造において、蛍光体層の下地層として、可視光を透過しながら紫外線を反射する紫外線反射層を介挿すると、紫外線による蛍光体層における可視光の発光効率も向上する。ここで、放電媒体の励起によって放射される波長λの紫外線の反射率を高めるためには、多層型の紫外線反射層が望ましい。すなわち、屈折率の高い物質層および屈折率の低い物質層の各層ごとの厚さをλ/4nに設定して積層型化することが望ましい( nは各物質の屈折率である)。
【0011】
このように、紫外線反射層を併設した場合は、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化などが助長される。つまり、蛍光体層中の蛍光体を励起し、所要の可視光に変換される紫外線が反射層で反射されて、再び蛍光体の励起に寄与するのでより効率的な可視光変換が図られ、発光効率の大幅な向上となる。
【0012】
上記のような構成を採ることによって、発光輝度の向上や発光効率の向上が図られるので、同等の発光強度,輝度を期待する場合、冷陰極低圧放電灯の小形,軽量化が図られることにもなる。つまり、可視光反射による蛍光体が発光する可視光の効率的な利用(可視光の吸収・損失回避)、すぐれた耐用性などによって、発光の高効率化や小形軽量化など図られた冷陰極低圧放電灯が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に図1を参照して実施例を説明する。
【0014】
図1は冷陰極低圧放電灯の要部構成例を断面的に示したものである。図1において、5は紫外線による刺激で発光する蛍光体層6が内壁面に設けられ、かつ放電媒体、たとえば希ガスや水銀を封有する外径 3.0mm,内径 2.0mmのガラス管、7は前記蛍光体層6面に一体的てきに設けられた紫外線透過性で、かつ可視光を反射する反射膜、8,8′は前記ガラス管5の両端部にそれぞれ封入された一対の冷陰極、9,9′は前記冷陰極8,8′に一端が接続し、他端側がガラス管5から封止導出された導入線である。ここで、可視光反射膜7は、たとえばエチルシリケートのエチルアルコール系溶液を蛍光体層6面に塗布,自然乾燥し、かつ塗布,自然乾燥後、その都度、 600℃程度の温度で15分間程度焼成することにより形成されたものである。
【0015】
上記冷陰極蛍光ランプは、導入線9,9′を介して各冷陰極8,8′に通電すると、この通電で発生した初期プラズマ中のイオンによって、各冷陰極8,8′から二次電子を放出し、ガラス管5内で放電を開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーは、放電媒体(封入ガス)であるたとえば水銀原子の共鳴励起によって紫外線を放射する。そして、この放射された紫外線をガラス管5内壁面の蛍光体層6が吸収,励起して、可視光に変換して発光に寄与する。そして、蛍光ランプ(ガラス管5)の管璧側に放射された可視光は、管璧を透過して蛍光ランプ外に放射される。
【0016】
一方、蛍光ランプ(ガラス管5)の軸方向に放射される可視光は、蛍光体層6面に積層敵に配置されている可視光反射膜7によって、管璧側に反射されて管璧を透過して蛍光ランプ外に放射される。つまり、可視光反射膜7は、蛍光体層6の紫外線吸収,励起に支障を与えず良好な可視光変換性を呈する一方、放電媒体による変換可視光の吸収などを抑制,防止して、蛍光ランプ外への可視光放射を助長するので小形,軽量でありながら、発光輝度(発光強度)の高い冷陰極放電灯として機能する。
【0017】
上記冷陰極低圧放電灯について、常温状態下,ランプ電流 5mAでそれぞれ点灯試験を行ったところ、陰極降下電圧も 100 V r・ m・ s程度であり、輝度,効率とも、従来の同等規格の冷陰極低圧放電灯に比べて 5%程度向上していた。
【0018】
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、冷陰極の構成,蛍光体層中の蛍光体なども特に限定されるものではない。
【0019】
【発明の効果】
本発明に係る冷陰極低圧放電灯によれば、紫外線の吸収,変換によって発光する可視光の利用効率が向上するため、冷陰極低圧放電灯の発光の高輝度化が容易に図られるし、また、コンパクト化なども達成できる。すなわち、陽光柱中領域に放射され、かつこの領域での吸収,損失などにより発光に寄与しない可視光が、可視光反射膜によって大幅に抑制,防止もしくは低減されるため、蛍光体層で発光した可視光の利用効率が高まることになり、冷陰極低圧放電灯の輝度が大幅に向上する。
【0020】
この発光輝度の大幅な向上は、一方では冷陰極低圧放電灯の消費電力の低減化や冷陰極低圧放電灯の小形,軽量化を可能とするので、たとえば小形で高品位な液晶表示装置の実現にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成例を示す断面図。
【図2】従来の冷陰極低圧放電灯の要部構成を示す断面図。
【符号の説明】
1,6……蛍光体層
2,5……ガラス管
3,3′,8,8′……冷陰極
4,4′,9,9′……導入線
7……紫外線透過性の可視光反射膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold cathode low pressure discharge lamp, and more particularly to a cold cathode low pressure discharge lamp which is small and light in weight and has improved luminance.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display devices have been widely put into practical use as display units for word processors, personal computers, liquid crystal televisions, and the like, and their use tends to further expand. Liquid crystal display devices tend to be required to have structures and functions that can be used for a wide variety of applications, and light sources for liquid crystal backlights are desired to be smaller and lighter and have higher brightness.
[0003]
By the way, a cold cathode fluorescent lamp (cold cathode low pressure discharge lamp) is generally used as a light source for a liquid crystal backlight, and FIG. Such cold cathode fluorescent lamps are provided. That is, the
[0004]
This type of cold cathode fluorescent lamp has secondary electrons from each
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, with regard to cold cathode fluorescent lamps as light sources for liquid crystal backlights, as described above, the trend in the market for thin, lightweight, high-brightness, and long-life backlight units is important. Along with this, the light source (lamp) to be incorporated is desired to be further reduced in weight, size and brightness. However, as described above, even when an ultraviolet reflecting layer is interposed between the inner wall surface of the
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cold cathode low pressure discharge lamp that is small, lightweight, and has high brightness, which can reduce the thickness and weight of a backlight unit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0008]
That is, the cold cathode low-pressure discharge lamp according to the present invention is obtained by forming a visible light reflecting layer (thin film) that transmits ultraviolet light on a phosphor layer disposed on the inner wall surface of a light emitting glass tube. By adopting such a configuration, the phosphor layer absorbs the ultraviolet rays emitted by the discharge medium excited by the discharge energy, and the visible light emitted by the excitation accompanying the ultraviolet absorption is enclosed in the light emitting glass tube. The main point is to further improve the utilization efficiency of visible light emitted by avoiding / reducing absorption by gas.
[0009]
In the present invention, the ultraviolet ray transmissive and visible light reflecting film disposed in a laminated manner on the inner wall surface (discharge path surface side) of the phosphor layer is formed into a thin film using, for example, alumina, silica, zinc oxide or the like as a material. In addition, the formation of the visible light reflecting film may be performed by applying and firing a fine particle dispersion of the material, or a solution of a metal salt or an organometallic compound on the formed phosphor layer surface, The film thickness at this time may generally be about 100 to 200 nm.
[0010]
In the present invention, if necessary, a structure in which a phosphor layer is provided on the inner wall surface of the light-emitting glass tube through an ultraviolet reflecting layer that transmits visible light and reflects ultraviolet rays can be used. That is, in the structure in which a visible light reflecting film is disposed on the inner wall surface of the phosphor layer, when an ultraviolet reflecting layer that reflects ultraviolet light while transmitting visible light is interposed as an underlayer of the phosphor layer, the phosphor by ultraviolet light The luminous efficiency of visible light in the layer is also improved. Here, in order to increase the reflectivity of the ultraviolet light having the wavelength λ emitted by the excitation of the discharge medium, a multilayer ultraviolet reflective layer is desirable. That is, it is desirable that the thickness of each of the material layer having a high refractive index and the material layer having a low refractive index be set to λ / 4n to form a laminate type (n is the refractive index of each material).
[0011]
As described above, when the ultraviolet reflecting layer is additionally provided, the efficiency of light emission of the cold cathode low pressure discharge lamp is enhanced. That is, the phosphor in the phosphor layer is excited, and the ultraviolet rays that are converted into the required visible light are reflected by the reflective layer and contribute to the excitation of the phosphor again, so that more efficient visible light conversion is achieved, The luminous efficiency is greatly improved.
[0012]
By adopting the configuration as described above, it is possible to improve the light emission luminance and the light emission efficiency. Therefore, when the same light emission intensity and luminance are expected, the cold cathode low pressure discharge lamp can be reduced in size and weight. Also become. In other words, the cold cathode is designed to increase the efficiency of light emission and reduce the size and weight through efficient use of visible light emitted from phosphors by visible light reflection (absorption and loss of visible light) and excellent durability. A low pressure discharge lamp is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment will be described with reference to FIG.
[0014]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the configuration of the main part of a cold cathode low pressure discharge lamp. In FIG. 1, 5 is a glass tube having an outer diameter of 3.0 mm and an inner diameter of 2.0 mm, in which a phosphor layer 6 that emits light by stimulation with ultraviolet rays is provided on the inner wall surface and encapsulating a discharge medium such as rare gas or mercury, A reflective film 8 and 8 ′, which is formed on the surface of the phosphor layer 6 and is UV-transparent and reflects visible light, is a pair of cold cathodes sealed at both ends of the glass tube 5, 9. , 9 ′ are lead wires connected at one end to the cold cathodes 8, 8 ′ and led at the other end from the glass tube 5. Here, the visible
[0015]
When the cold cathode fluorescent lamp is energized to the cold cathodes 8 and 8 'via the lead wires 9 and 9', secondary electrons are generated from the cold cathodes 8 and 8 'by the ions in the initial plasma generated by the energization. And discharge is started in the glass tube 5. And the discharge energy accompanying this discharge start radiates | emits an ultraviolet-ray by the resonance excitation of the mercury atom which is a discharge medium (encapsulated gas). The emitted ultraviolet rays are absorbed and excited by the phosphor layer 6 on the inner wall surface of the glass tube 5 and converted into visible light, thereby contributing to light emission. And the visible light radiated | emitted to the tube wall side of the fluorescent lamp (glass tube 5) permeate | transmits a tube wall, and is radiated | emitted out of a fluorescent lamp.
[0016]
On the other hand, the visible light radiated in the axial direction of the fluorescent lamp (glass tube 5) is reflected to the tube wall side by the visible
[0017]
When the above-mentioned cold cathode low-pressure discharge lamps were subjected to lighting tests at room temperature and with a lamp current of 5 mA, the cathode fall voltage was about 100 V r · m · s. Compared to the cathode low-pressure discharge lamp, it was improved by about 5%.
[0018]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the structure of the cold cathode and the phosphor in the phosphor layer are not particularly limited.
[0019]
【The invention's effect】
According to the cold cathode low pressure discharge lamp according to the present invention, since the utilization efficiency of visible light emitted by the absorption and conversion of ultraviolet rays is improved, the emission intensity of the cold cathode low pressure discharge lamp can be easily increased. Also, compactness can be achieved. That is, visible light that is radiated to the positive column region and does not contribute to light emission due to absorption or loss in this region is significantly suppressed, prevented, or reduced by the visible light reflection film, and thus emitted from the phosphor layer. The use efficiency of visible light will increase, and the brightness of the cold cathode low pressure discharge lamp will be greatly improved.
[0020]
On the one hand, this significant improvement in emission brightness enables reduction in power consumption of cold cathode low pressure discharge lamps and reduction in size and weight of cold cathode low pressure discharge lamps. For example, the realization of small and high-quality liquid crystal display devices Also contributes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a main part of a cold cathode low pressure discharge lamp according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main configuration of a conventional cold cathode low pressure discharge lamp.
[Explanation of symbols]
1, 6...
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00473696A JP3667414B2 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Cold cathode low pressure discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00473696A JP3667414B2 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Cold cathode low pressure discharge lamp |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09199084A JPH09199084A (en) | 1997-07-31 |
JP3667414B2 true JP3667414B2 (en) | 2005-07-06 |
Family
ID=11592203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00473696A Expired - Fee Related JP3667414B2 (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Cold cathode low pressure discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3667414B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6366018B1 (en) * | 1998-10-21 | 2002-04-02 | Sarnoff Corporation | Apparatus for performing wavelength-conversion using phosphors with light emitting diodes |
KR100462297B1 (en) * | 2000-05-31 | 2004-12-17 | 레디언트 옵토-일렉트로닉스 코포레이션 | Cold Cathode Tube |
JP3977259B2 (en) * | 2001-02-19 | 2007-09-19 | パナソニック フォト・ライティング 株式会社 | Discharge tube, manufacturing method thereof, strobe device and camera using the same |
JP5330856B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-10-30 | パナソニック株式会社 | Electrodeless discharge lamp and lighting fixture |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP00473696A patent/JP3667414B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09199084A (en) | 1997-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0636349B2 (en) | Fluorescent lamp with ultraviolet reflective layer | |
US6994453B2 (en) | Illumination device having a dichroic mirror | |
JP5137391B2 (en) | Dielectric barrier discharge lamp | |
JP3667414B2 (en) | Cold cathode low pressure discharge lamp | |
WO2002039014A1 (en) | Lighting device using fluorescent lamp | |
JPH1173922A (en) | Light-emitting device | |
JPH0636348B2 (en) | High color rendering fluorescent lamp | |
JPH09102298A (en) | Cold electrode low-pressure discharge lamp | |
JP2000123789A (en) | Fluorescent lamp | |
JP2000251846A (en) | Reflection type fluorescent lamp | |
JP2003007252A (en) | Cold cathode fluorescent lamp and lighting system | |
JPH08306341A (en) | Fluorescent lamp | |
JP3653552B2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp and lighting device | |
JP2002319373A (en) | Electrodeless low-pressure discharge lamp having ultraviolet ray-reflecting layer | |
JP3470449B2 (en) | Cold cathode discharge lamp device, lighting device using the same, backlight, liquid crystal display device | |
JP3686792B2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp | |
JP2007134059A (en) | Rare gas fluorescent lamp and light source device | |
JP3154937B2 (en) | Cold cathode low pressure discharge lamp for LCD backlight | |
JP3107285B2 (en) | Cold cathode low pressure discharge lamp | |
JP2008243371A (en) | Fluorescent lamp, and its manufacturing method | |
JPH11265685A (en) | Fluorescent lamp | |
JP3409461B2 (en) | Electrodeless discharge lamp | |
JP2004227983A (en) | Ultrahigh-pressure mercury lamp | |
JP2000243351A (en) | Fluorescent lamp | |
JP2002289146A (en) | Fluorescent lamp and lighting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050315 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080415 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |