JPH08273620A - Fluorescent lamp and lighting apparatus thereof and light source apparatus and liquid crystal display apparatus employing thereof - Google Patents

Fluorescent lamp and lighting apparatus thereof and light source apparatus and liquid crystal display apparatus employing thereof

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JPH08273620A
JPH08273620A JP7075615A JP7561595A JPH08273620A JP H08273620 A JPH08273620 A JP H08273620A JP 7075615 A JP7075615 A JP 7075615A JP 7561595 A JP7561595 A JP 7561595A JP H08273620 A JPH08273620 A JP H08273620A
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JP
Japan
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fluorescent lamp
mercury
xenon
light
phosphor
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Application number
JP7075615A
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Japanese (ja)
Inventor
Miho Saito
美保 斉藤
Kiyoshi Nishimura
潔 西村
Kunio Yuasa
邦夫 湯浅
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a fluorescent lamp, a fluorescent lamp containing mercury and xenon in air-tightly, with improved characteristics of rise time of luminous fluxes at the time of starting and light emitting efficiency, a lighting apparatus of the lamp, and a light source apparatus and a liquid crystal apparatus. CONSTITUTION: Regarding a fluorescent lamp 1 in which mercury and a rare gas of mainly xenon are sealed in a light emitting tubular bulb 2; the lamp has a characteristic that a phosphor body layer 3 containing a phosphor body 3a which emits light by receiving ultraviolet-ray radiated from mercury and a phosphor body 3b which emits light by receiving ultraviolet-ray with 200nm or shorter wavelength is formed. Consequently, at the time of starting at low temperature, the xenon-exciting type phosphor body emits visible light-ray by ultraviolet-ray with 200nm or shorter wavelength radiated mainly xenon and thus luminous fluxes at the time of starting can be increased. Moreover, since the mercury vapor pressure rises when the lamp reaches a stable lighting state, the mercury-exciting type phosphor body also emits visible light-ray and light emitting efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水銀およびキセノンガ
スを封入してなる蛍光ランプおよびこのランプを点灯す
る点灯装置ならびにこれを用いた光源装置および液晶表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp containing mercury and xenon gas, a lighting device for lighting the lamp, a light source device using the same, and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、液晶表示装置のバックライト
や、各種メータの表示指針として小形の冷陰極蛍光ラン
プが使用されている。従来の冷陰極蛍光ランプは、発光
物質として水銀が封入されているとともに、希ガスとし
てアルゴンまたはネオンが封入されており、蒸発された
水銀原子が電離および励起されることにより水銀輝線の
185nmおよび254nmの紫外線を発し、この紫外線を
蛍光体により可視光に変換して外に放出するようになっ
ている。したがって、従来のランプは、発光効率が水銀
の蒸気圧に依存するようになっており、ランプ電力が小
さくてバルブ温度が低い場合は水銀蒸気圧が低く、よっ
て発光量が少なく、すなわち始動時の光束立ち上がり特
性が良くないという問題を抱えている。
2. Description of the Related Art For example, a small cold cathode fluorescent lamp is used as a backlight of a liquid crystal display device or as a display pointer of various meters. A conventional cold cathode fluorescent lamp contains mercury as a light emitting substance and argon or neon as a rare gas. The vaporized mercury atoms are ionized and excited to emit 185 nm and 254 nm of mercury emission lines. The ultraviolet rays are emitted, and the ultraviolet rays are converted into visible light by a phosphor and emitted to the outside. Therefore, in the conventional lamp, the luminous efficiency depends on the vapor pressure of mercury, and when the lamp power is low and the bulb temperature is low, the mercury vapor pressure is low, and therefore the light emission amount is small, that is, at the time of starting. It has a problem that the luminous flux rising characteristics are not good.

【0003】このような低温時における始動対策とし
て、希ガスとしてアルゴンやネオンに代わり、キセノン
またはキセノンを主体とした混合ガスを使用することが
提案されている。キセノンガスは、キセノン自身だけで
も放電を開始し、かつ温度変化の影響を受け難いので温
度特性が安定しており、よって周囲温度が低い場合でも
確実な始動が可能であり、かつ上記アルゴンやネオンの
場合に比べると光束の立上がり特性に優れているという
利点がある。
As a measure against starting at such a low temperature, it has been proposed to use xenon or a mixed gas mainly containing xenon as a rare gas instead of argon or neon. Xenon gas starts discharge only with xenon itself and is not easily affected by temperature changes, so temperature characteristics are stable, and therefore reliable start-up is possible even when the ambient temperature is low, and the above-mentioned argon and neon are used. There is an advantage that the rising characteristics of the luminous flux are superior to those in the above case.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプは、従来、蛍光
体として水銀から発せられる185nmおよび254nmの
紫外線により励起されて可視光を発する蛍光体、例えば
ハロりん酸カルシウム蛍光体や3波長発光形蛍光体が使
用されていた。というのも、この種の水銀+キセノン封
入タイプの蛍光ランプは、始動後にバルブ温度が高くな
ってくると、封入した水銀の蒸発が促されて水銀蒸気圧
が高くなり、水銀による紫外線放出が多くなる。ランプ
が安定点灯状態になると、キセノンから発せられる紫外
線よりも水銀から発せられる紫外線の量が多くなる。よ
って、ランプが安定点灯状態では水銀から発せられる紫
外線を有効に利用する観点から、従来の場合は水銀から
発せられる185nmおよび254nmの紫外線により励起
されて可視光を発する蛍光体を用いていた。
By the way, such a mercury + xenon-encapsulated fluorescent lamp has hitherto been a fluorescent substance which emits visible light by being excited by ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm emitted from mercury as a fluorescent substance, for example, Calcium halophosphate phosphors and three wavelength emission type phosphors have been used. This is because this type of mercury + xenon encapsulation type fluorescent lamp, when the bulb temperature rises after starting, promotes evaporation of the enclosed mercury and raises the mercury vapor pressure, which causes a large amount of UV emission by mercury. Become. When the lamp is in a stable lighting state, the amount of ultraviolet rays emitted from mercury is larger than the amount of ultraviolet rays emitted from xenon. Therefore, from the viewpoint of effectively utilizing the ultraviolet rays emitted from mercury when the lamp is in a stable lighting state, in the conventional case, a phosphor which is excited by ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm emitted from mercury to emit visible light is used.

【0005】しかしながら、この種の水銀+キセノン封
入タイプの蛍光ランプは、前述した通り、低温始動時に
水銀の蒸気圧が充分でないときは主としてキセノンの発
光に依存することになる。ところがキセノンガスから発
せられる紫外線は主として波長147nmおよび172nm
の紫外線であり、この波長域の紫外線は上記水銀から発
せられる185nmおよび254nmの紫外線により励起さ
れる蛍光体を効果的に励起しない。
However, as described above, this type of mercury + xenon-encapsulated fluorescent lamp relies mainly on the emission of xenon when the vapor pressure of mercury is not sufficient at low temperature starting. However, the ultraviolet rays emitted from xenon gas mainly have wavelengths of 147 nm and 172 nm.
The ultraviolet rays in this wavelength range do not effectively excite the phosphor excited by the 185 nm and 254 nm ultraviolet rays emitted from the mercury.

【0006】この結果、従来の水銀+キセノン封入タイ
プの蛍光ランプは、従来の水銀+アルゴン封入タイプの
蛍光ランプに比べて低温始動性に優れているが、安定点
灯に達するまでの光束が不十分であるという問題があっ
た。
As a result, the conventional mercury + xenon-filled type fluorescent lamp is superior in low-temperature startability to the conventional mercury + argon-filled type fluorescent lamp, but the luminous flux until stable lighting is insufficient. There was a problem that was.

【0007】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水銀+キセノン封入
タイプの蛍光ランプでありながら、安定点灯に至までの
光束を一層増加させることができ、始動の立上がり特性
が一層向上する蛍光ランプおよびこの点灯装置ならびに
これを用いた光源装置および液晶表示装置を提供しよう
とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances. The object of the present invention is a mercury + xenon-encapsulated type fluorescent lamp, but the luminous flux until stable lighting can be further increased. An object of the present invention is to provide a fluorescent lamp having improved start-up characteristics, its lighting device, a light source device using the same, and a liquid crystal display device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、バル
ブと;上記バルブ内に放電を発生させる手段と;上記バ
ルブ内に封入され、上記放電により紫外線を発する水銀
およびキセノンを主体とする希ガスと;上記バルブの内
面に設けられ、上記水銀から放出された紫外線を受けて
発光する蛍光体および200nm以下の紫外線を受けて発
光する蛍光体とを有する蛍光体層と;を具備したことを
特徴とする蛍光ランプである。
The invention of claim 1 is mainly composed of a bulb; means for generating an electric discharge in the bulb; mercury and xenon enclosed in the bulb and emitting ultraviolet rays by the electric discharge. A rare gas; and a phosphor layer provided on the inner surface of the bulb, the phosphor layer having a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays emitted from the mercury and a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays of 200 nm or less. Is a fluorescent lamp.

【0009】ここで、バルブ内に放電を発生させる手段
とは、バルブ内に封装された一対の冷陰極であってもよ
く、一方の内部冷陰極と外部電極であってもよく、また
は外部電極のみであってもよい。さらに、熱陰極であっ
てもよい。
Here, the means for generating electric discharge in the bulb may be a pair of cold cathodes sealed in the bulb, one internal cold cathode and one external electrode, or an external electrode. May be only. Further, it may be a hot cathode.

【0010】また、希ガスは、少なくともキセノンを含
むものとし、キセノンにネオン等の他の希ガスが混合さ
れていてもよく、要するに希ガスとしてキセノンガスが
30〜100%の範囲で封入されていればよい。さら
に、ランプは直管形、環形、U字、W字その他の屈曲形
状であってもよく、また特定方向に光を放出するアパー
チャ形であってもよい。
Further, the rare gas contains at least xenon, and xenon may be mixed with other rare gas such as neon. In short, xenon gas is sealed in the range of 30 to 100% as the rare gas. Good. Further, the lamp may have a straight tube shape, a ring shape, a U shape, a W shape, or another bent shape, or may have an aperture shape that emits light in a specific direction.

【0011】請求項2の発明は、蛍光体層は、水銀から
放出された紫外線を受けて発光する蛍光体を有する第1
の蛍光体層と、200nm以下の紫外線を受けて発光する
蛍光体を有する第2の蛍光体層が積層して形成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプであ
る。
According to a second aspect of the invention, the phosphor layer has a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays emitted from mercury.
2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the phosphor layer of 1) and a second phosphor layer having a phosphor that emits light upon receiving ultraviolet rays of 200 nm or less are laminated.

【0012】請求項3の発明は、200nm以下の紫外線
を受けて発光する蛍光体は、キセノンから放出される主
として147nmおよび172nmの紫外線を受けて発光
し、250nm付近、主として254nmの紫外線を透過す
る蛍光体であることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の蛍光ランプである。
According to the third aspect of the present invention, the phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays of 200 nm or less emits light mainly by receiving the ultraviolet rays of 147 nm and 172 nm emitted from xenon, and transmits the ultraviolet rays of around 250 nm, mainly 254 nm. It is a fluorescent substance, It is a fluorescent lamp of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.

【0013】請求項4の発明は、希ガスの封入圧は20
0Torr以下であることを特徴とする請求項1ないし請求
項3のいずれか一に記載の蛍光ランプである。請求項5
の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれか一に記載
の蛍光ランプと;上記蛍光ランプを点灯させる点灯回路
と;を備えたことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the pressure for filling the rare gas is 20.
It is 0 Torr or less, It is a fluorescent lamp as described in any one of Claim 1 thru | or 3. Claim 5
The present invention is a fluorescent lamp lighting device, comprising: the fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 4; and a lighting circuit for lighting the fluorescent lamp.

【0014】請求項6の発明は、請求項5に記載の蛍光
ランプ点灯装置と;この蛍光ランプ点灯装置が組み込ま
れた光源装置本体と;を備えたことを特徴とする光源装
置である。
A sixth aspect of the present invention is a light source device comprising: the fluorescent lamp lighting device according to the fifth aspect; and a light source device body in which the fluorescent lamp lighting device is incorporated.

【0015】請求項7の発明は、請求項6に記載の光源
装置と;この光源装置から出る光を背面に受ける液晶表
示パネルと;を具備したことを特徴とする液晶表示装置
である。
A seventh aspect of the present invention is a liquid crystal display device comprising: the light source device according to the sixth aspect; and a liquid crystal display panel which receives light emitted from the light source device on its back surface.

【0016】[0016]

【作用および効果】請求項1の発明によれば、蛍光体と
して、水銀から放出された紫外線を受けて発光する蛍光
体と、200nm以下の紫外線を受けて発光する蛍光体と
を有しているから、低温始動時には主としてキセノンか
ら放出される200nm以下の紫外線により、キセノン励
起形の蛍光体が可視光を発し、よって始動時の光束が増
加する。また、安定点灯状態に達すると水銀の蒸発が活
発になって水銀蒸気圧が上昇するから水銀の放出する紫
外線量が増加する。この場合は、水銀励起形の蛍光体が
可視光を発するとともにキセノン励起形の蛍光体も可視
光を発し、紫外線(254nm)の侵入を妨げずに透過さ
せるから安定点灯時の光出力が向上する。したがって、
始動時の光束が増加し、従来の水銀+アルゴン封入タイ
プの蛍光ランプはもちろん、従来の水銀+キセノン封入
タイプの蛍光ランプに比べて光束の立上がり特性が向上
し、かつ安定点灯時の発光効率も向上する。
According to the first aspect of the invention, as the phosphor, there are provided a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays emitted from mercury, and a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays of 200 nm or less. Therefore, when the engine is started at a low temperature, the xenon-excited phosphor emits visible light mainly due to the ultraviolet rays of 200 nm or less emitted from xenon, so that the luminous flux at the time of starting increases. Further, when the stable lighting state is reached, the evaporation of mercury becomes active and the mercury vapor pressure rises, so that the amount of ultraviolet rays emitted by mercury increases. In this case, the mercury-excited phosphor emits visible light, and the xenon-excited phosphor also emits visible light, which allows ultraviolet rays (254 nm) to pass therethrough without obstructing the penetration thereof, so that the light output during stable lighting is improved. . Therefore,
The luminous flux at the time of start-up increases, and compared with the conventional mercury + argon sealed type fluorescent lamp, the conventional mercury + xenon sealed type fluorescent lamp has improved rising characteristics of the luminous flux, and the luminous efficiency during stable lighting is also improved. improves.

【0017】請求項2の発明によれば、蛍光体層を、水
銀から放出された紫外線を受けて発光する蛍光体を有す
る第1の蛍光体層と、200nm以下の紫外線を受けて発
光する蛍光体を有する第2の蛍光体層とで積層構造にす
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the phosphor layer has a first phosphor layer having a phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays emitted from mercury, and fluorescent light that emits light by receiving ultraviolet rays of 200 nm or less. A laminated structure can be formed with the second phosphor layer having a body.

【0018】請求項3の発明によれば、200nm以下の
紫外線を受けて発光する蛍光体がキセノンから放出され
る主として147nmおよび172nmの紫外線を受けて発
光し、254nmの紫外線は透過する蛍光体であるから、
紫外線を効率よく受けて発光し、低温始動時の光束が増
加される。
According to the third aspect of the present invention, the phosphor that emits light by receiving ultraviolet rays of 200 nm or less emits light mainly from 147 nm and 172 nm emitted from xenon and emits light by transmitting ultraviolet rays of 254 nm. because there is,
It efficiently receives ultraviolet rays and emits light, and the luminous flux at the time of cold start is increased.

【0019】請求項4の発明によれば、希ガスの全封入
圧を200Torr以下に規制したから、希ガスの自己吸収
が抑止され効率の低下が少なくなる。また、細いバルブ
であっても、強度不足により破損が防止される。
According to the fourth aspect of the invention, since the total enclosed pressure of the rare gas is regulated to 200 Torr or less, the self-absorption of the rare gas is suppressed and the efficiency is reduced less. Moreover, even a thin valve is prevented from being damaged due to insufficient strength.

【0020】請求項5および請求項6の発明によれば、
始動性および光束の立上がり特性に優れた蛍光ランプ点
灯装置および光源装置を提供することができる。請求項
7の発明によれば、始動性および光束の立上がり特性に
優れた液晶表示装置を提供することができる。
According to the inventions of claims 5 and 6,
It is possible to provide a fluorescent lamp lighting device and a light source device that are excellent in startability and luminous flux rising characteristics. According to the invention of claim 7, it is possible to provide a liquid crystal display device having excellent startability and rising characteristics of the luminous flux.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明について、図1ないし図6に示す
第1の実施例にもとづき説明する。図1は水銀+キセノ
ン封入タイプの冷陰極蛍光ランプおよびその点灯装置の
構成を示すもので、1は水銀+キセノン封入タイプの冷
陰極蛍光ランプ、10はパルスインバータなどからなる
パルス電圧印加装置、11は電流制限手段である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the first embodiment shown in FIGS. FIG. 1 shows the structure of a mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp and its lighting device. Reference numeral 1 is a mercury + xenon sealed cold cathode fluorescent lamp, 10 is a pulse voltage application device including a pulse inverter, and 11 Is a current limiting means.

【0022】蛍光ランプ1は、細長い針状の発光管バル
ブ2を有し、このバルブ2は、例えば内径2.00mm、
したがって断面積が3.14mm2 で、長さ130mmの鉛
ガラスにより直管形に形成されている。このバルブ2の
内面には蛍光体層3が形成されている。蛍光体層3は、
本実施例では2層の積層構造となっており、図1の
(B)図に示すように、バルブ2の内面側に、水銀の発
する波長185nmおよび254nmの紫外線により励起さ
れて可視光を発する第1の蛍光体層(水銀励起形)3a
と、この放電空間側に積層され、200nm以下の紫外
線、すなわちキセノンの発する波長147nmおよび17
2nmの紫外線により可視光を発光する第2の蛍光体層
(Xe励起形)3bとで構成されている。
The fluorescent lamp 1 has a long and narrow needle-shaped arc tube bulb 2, which has an inner diameter of 2.00 mm, for example.
Therefore, it has a cross-sectional area of 3.14 mm 2 and is formed in a straight tube shape from lead glass having a length of 130 mm. A phosphor layer 3 is formed on the inner surface of the bulb 2. The phosphor layer 3 is
This embodiment has a two-layer laminated structure, and as shown in FIG. 1 (B), the inner surface of the bulb 2 is excited by ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm emitted by mercury to emit visible light. First phosphor layer (mercury excitation type) 3a
And stacked on the discharge space side, ultraviolet rays of 200 nm or less, that is, wavelengths of 147 nm and 17 emitted by xenon.
It is composed of a second phosphor layer (Xe excitation type) 3b which emits visible light by ultraviolet rays of 2 nm.

【0023】水銀が発する紫外線によって可視光を発す
る第1の蛍光体層3aは、例えばハロりん酸カルシウム
蛍光体3Ca3 (PO42 ・Ca(F,Cl)2 :S
b,Mnまたは3波長発光形蛍光体により形成されてい
る。なお、3波長発光形蛍光体は、例えば、赤系蛍光体
としてY23 :Eu、緑系蛍光体としてLaPO4
Ce,Tb、青系蛍光体としてBaMgAl1423:E
uが用いられている。
The first phosphor layer 3a which emits visible light by the ultraviolet rays emitted by mercury is, for example, a calcium halophosphate phosphor 3Ca 3 (PO 4 ) 2 .Ca (F, Cl) 2 : S.
b, Mn, or a three-wavelength light emitting phosphor. The three-wavelength light-emitting phosphor may be, for example, Y 2 O 3 : Eu as a red phosphor and LaPO 4 as a green phosphor.
Ce, Tb, BaMgAl 14 O 23 : E as a blue phosphor
u is used.

【0024】また、200nm以下の紫外線により可視光
を発光する第2の蛍光体層3bは、例えばY3 (Al,
Ga)518;CeまたはY2 SiO5 :Ceもしくは
BaAl1218:MnあるいはY3 Al515:Ce等
が用いられている。これらY3 (Al,Ga)518
Ce蛍光体、Y2 SiO5 :Ce蛍光体およびBaAl
1218:Mn蛍光体のそれぞれ励起波長に対する放射強
度は図2に示されており、これら蛍光体はいずれも20
0nm以下の紫外線を受けて可視光を発する蛍光体であ
り、しかもキセノンの発する波長147nmおよび172
nmの紫外線により可視光を発光する蛍光体である。
The second phosphor layer 3b, which emits visible light by ultraviolet rays of 200 nm or less, is made of, for example, Y 3 (Al,
Ga) 5 O 18 ; Ce or Y 2 SiO 5 : Ce or BaAl 12 O 18 : Mn or Y 3 Al 5 O 15 : Ce is used. These Y 3 (Al, Ga) 5 O 18 ;
Ce phosphor, Y 2 SiO 5 : Ce phosphor and BaAl
The emission intensity of each of the 12 O 18 : Mn phosphors with respect to the excitation wavelength is shown in FIG.
It is a phosphor that emits visible light when it receives ultraviolet rays of 0 nm or less, and has wavelengths of 147 nm and 172 emitted by xenon.
It is a phosphor that emits visible light by ultraviolet rays of nm.

【0025】バルブ2の長手方向両端には、一対の冷陰
極4,4が封装されている。冷陰極4,4は、それぞれ
リード線を兼ねる電極軸5に棒形の電極本体6を接合し
て構成されており、電極本体6はニッケルワイヤにて形
成されている。上記電極軸5は、ガラスと熱膨脹率が近
似する金属からなる封着線7に接続されており、これら
封着線7はバルブ2の端部の封止部8に封着されてい
る。封着線8、8はそれぞれ外部リード線9、9に接続
されている。
A pair of cold cathodes 4 and 4 are sealed at both ends of the bulb 2 in the longitudinal direction. Each of the cold cathodes 4 and 4 is configured by joining a rod-shaped electrode body 6 to an electrode shaft 5 that also serves as a lead wire, and the electrode body 6 is formed of a nickel wire. The electrode shaft 5 is connected to a sealing wire 7 made of a metal having a coefficient of thermal expansion similar to that of glass, and the sealing wire 7 is sealed to a sealing portion 8 at the end of the bulb 2. The sealing wires 8 and 8 are connected to external lead wires 9 and 9, respectively.

【0026】このような発光管バルブ2には、所定量の
水銀と、所定圧のキセノンXeまたはキセノンを主体と
した希ガスが封入されている。希ガスの全封入圧は20
0Torr以下となっており、そのうちキセノンの封入分圧
は20Torr以上となっている。本実施例の場合、キセノ
ンXeにネオンNeを混合した混合ガスが用いられてお
り、例えばキセノンXe60%、ネオンNe40%で、
全封入圧は50Torrとされている。
The arc tube bulb 2 is filled with a predetermined amount of mercury and a predetermined pressure of xenon Xe or a rare gas mainly containing xenon. The total filling pressure of noble gas is 20
It is less than 0 Torr, and the partial pressure of xenon enclosed is more than 20 Torr. In the case of the present embodiment, a mixed gas in which neon Ne is mixed with xenon Xe is used, and for example, xenon Xe 60% and neon Ne 40%,
The total filling pressure is 50 Torr.

【0027】このような構成の冷陰極蛍光ランプ1は、
図1に示すパルスインバータなどのようなパルス電圧印
加装置10および電流制限手段11に接続されている。
パルス電圧印加装置10は、冷陰極4,4間に、休止期
間をもつパルス、すなわち所定のデューティ比をもつパ
ルス電圧を印加するようになっている。この場合、パル
ス周波数は30〜80kHzで、デューティ比τは2%
以上、50%以下となっている。
The cold cathode fluorescent lamp 1 having such a structure is
It is connected to a pulse voltage application device 10 such as the pulse inverter shown in FIG. 1 and a current limiting means 11.
The pulse voltage applying device 10 is adapted to apply a pulse having a rest period, that is, a pulse voltage having a predetermined duty ratio, between the cold cathodes 4 and 4. In this case, the pulse frequency is 30 to 80 kHz and the duty ratio τ is 2%.
As a result, it is 50% or less.

【0028】また、この種の冷陰極蛍光ランプ1は、安
定点灯中の電流密度が0.75mA/mm2 以下の範囲に
規制されており、バルブ2の断面積は20mm2 以下とさ
れている。電流密度を0.75mA/mm2 以下に規制す
る理由は、電流密度を0.75mA/mm2 を越えて増加
しても発光効率の上昇が飽和状態に達して電流密度を高
くする意味がないためであり、またバルブ2の断面積を
20mm2 以下にする理由は、断面積が20mm2 を越える
とキセノンガスの自己吸収が多くなり、発光効率が低下
するためである。なお、上記実施例の場合は、安定点灯
中のランプ電流は1.2mAであり、電流密度は0.3
8mA/mm2 となっている。このような構成の冷陰極蛍
光ランプ1の作用について説明する。ランプが点灯状態
の場合、キセノンが電離および励起して147nmおよび
172nmの紫外線を放出し、かつ水銀蒸気も電離および
励起して185nmおよび254nmの紫外線を放出する。
The current density of the cold cathode fluorescent lamp 1 of this type during stable lighting is regulated within the range of 0.75 mA / mm 2 or less, and the sectional area of the bulb 2 is set to 20 mm 2 or less. . The reason for restricting the current density to 0.75 mA / mm 2 or less is that there is no point in increasing the current density by increasing the luminous efficiency to a saturated state even if the current density is increased beyond 0.75 mA / mm 2. This is because the bulb 2 has a cross-sectional area of 20 mm 2 or less because when the cross-sectional area exceeds 20 mm 2 , self-absorption of xenon gas increases and luminous efficiency decreases. In the case of the above embodiment, the lamp current during stable lighting is 1.2 mA and the current density is 0.3.
It is 8 mA / mm 2 . The operation of the cold cathode fluorescent lamp 1 having such a configuration will be described. When the lamp is on, xenon ionizes and excites to emit 147 nm and 172 nm UV radiation, and mercury vapor also ionizes and excites to emit 185 nm and 254 nm UV radiation.

【0029】ところで、周囲温度が低い場合は水銀の蒸
発が充分でないから主としてキセノンが電離および励起
して147nmおよび172nmの紫外線を放出する。この
紫外線は第2の蛍光体層3bを形成している200nm以
下の紫外線を受けて発光する蛍光体を励起し、この蛍光
体から可視光を発生させる。この可視光は、第1の蛍光
体層3aおよびバルブ2を透過して外部に放出される。
したがって、第2の蛍光体層3bがない場合に比べて光
束が増加し、光束の立上がりが早くなる。
By the way, when the ambient temperature is low, the evaporation of mercury is not sufficient, so that xenon is mainly ionized and excited to emit ultraviolet rays of 147 nm and 172 nm. This ultraviolet ray excites a phosphor that forms the second phosphor layer 3b and emits light by receiving an ultraviolet ray of 200 nm or less, and this phosphor emits visible light. The visible light is transmitted to the outside through the first phosphor layer 3a and the bulb 2.
Therefore, the luminous flux is increased and the rising of the luminous flux is accelerated as compared with the case where the second phosphor layer 3b is not provided.

【0030】図3は、本実施例の場合と従来の場合を比
較した低温始動時における光束の立上がり特性を示す特
性図である。図3において、特性aはバルブ内に水銀と
アルゴンおよびネオンからなる混合希ガスを封入した従
来のランプの場合(蛍光体層は3波長発光蛍光体)、特
性bはバルブ内に水銀とキセノンからなる希ガスを封入
した従来のランプの場合(但し、蛍光体層は3波長発光
蛍光体のみ)、特性cはバルブ内に水銀とキセノンから
なる希ガスを封入した本実施例ランプの場合(但し、蛍
光体層は第1の蛍光体層3aと第2の蛍光体層3bの積
層構造)である。低温始動時の光束立上がりは、特性c
で示される本発明の場合が最も優れていることが判る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the rising characteristics of the luminous flux at the time of low temperature starting, comparing the case of this embodiment with the case of the conventional case. In FIG. 3, characteristic a is for a conventional lamp in which a rare gas mixture of mercury, argon and neon is enclosed in the bulb (a phosphor layer is a three-wavelength emitting phosphor), and characteristic b is for mercury and xenon in the bulb. In the case of the conventional lamp in which the rare gas is filled (however, the phosphor layer is only the three-wavelength emitting phosphor), the characteristic c is in the case of the lamp of this embodiment in which the rare gas made of mercury and xenon is filled in the bulb (however, The phosphor layer is a laminated structure of the first phosphor layer 3a and the second phosphor layer 3b). The luminous flux rise at low temperature start is characteristic c
It can be seen that the case of the present invention shown by is most excellent.

【0031】そして、バルブ壁温度が上昇して安定点灯
状態になると水銀蒸気圧が上昇し、水銀蒸気の電離およ
び励起が増える。すると、水銀蒸気から185nmおよび
254nmの紫外線が放出され、この紫外線は第2の蛍光
体層3bを通過する際に主として185nmの紫外線でこ
の第2の蛍光体層3bの蛍光体を励起して可視光を発す
る。また254nmの紫外線は第2の蛍光体層3bを透過
して第1の蛍光体層3aに達し、この第1の蛍光体層3
aを構成する3波長発光形蛍光体を励起する。よって、
第1の蛍光体層3aも可視光を発するようになる。この
ため、安定点灯中は第1の蛍光体層3aおよび第2の蛍
光体層3bの両者から可視光が発せられるようになり、
これら可視光はバルブ2を透過して外部に放出される。
したがって安定点灯時には、従来の水銀+キセノン封入
タイプのランプで蛍光体層が1層のみの場合に比べて、
発光効率が向上し、全体として光出力が上昇する。
When the bulb wall temperature rises and a stable lighting state is reached, the mercury vapor pressure rises, and the mercury vapor ionization and excitation increase. Then, ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm are emitted from the mercury vapor, and when the ultraviolet rays pass through the second phosphor layer 3b, the phosphors of the second phosphor layer 3b are excited mainly by the ultraviolet rays of 185 nm to be visible. Emits light. Further, the 254 nm ultraviolet light passes through the second phosphor layer 3b and reaches the first phosphor layer 3a.
The three-wavelength light-emitting phosphor constituting a is excited. Therefore,
The first phosphor layer 3a also emits visible light. Therefore, visible light is emitted from both the first phosphor layer 3a and the second phosphor layer 3b during stable lighting.
These visible lights pass through the bulb 2 and are emitted to the outside.
Therefore, during stable lighting, compared to a conventional mercury + xenon enclosed type lamp with only one phosphor layer,
The luminous efficiency is improved, and the light output is increased as a whole.

【0032】また、低電力の場合、水銀の発する紫外線
の量とキセノンの発する紫外線の量は、図4に示すよう
に、周囲温度により変化する。しかし、必ずや両者は少
なくとも紫外線を発しているから第1の蛍光体層3aお
よび第2の蛍光体層3bから可視光が放出されるように
なり、発光効率が向上し、かつ光出力が大きくなる。
Further, in the case of low power, the amount of ultraviolet rays emitted by mercury and the amount of ultraviolet rays emitted by xenon vary depending on the ambient temperature, as shown in FIG. However, since both of them emit at least ultraviolet rays, visible light is emitted from the first phosphor layer 3a and the second phosphor layer 3b, so that the luminous efficiency is improved and the light output is increased. .

【0033】ところで、キセノンまたはキセノンを主体
とした希ガスの全封入圧は、200Torr以下にする必要
がある。希ガスの全封入圧を200Torr以上に設定する
と、希ガスの自己吸収が増して効率が低下し、しかも、
この種のランプは細いバルブであるから、強度不足によ
り破損が心配される。このため、希ガスの全封入圧は、
200Torr以下がよい。
By the way, the total filling pressure of xenon or a rare gas mainly containing xenon needs to be 200 Torr or less. When the total filling pressure of the rare gas is set to 200 Torr or more, the self-absorption of the rare gas is increased and the efficiency is lowered.
Since this type of lamp is a thin bulb, it is feared that it will be damaged due to insufficient strength. Therefore, the total filling pressure of the rare gas is
200 Torr or less is preferable.

【0034】また、希ガス全体の封入圧を200Torr以
下にした場合、キセノンの分圧は第2の蛍光体層3bを
形成する蛍光体の種類により選択すればよい。つまり、
キセノンは147nmの紫外線と172nmの紫外線を放射
するが、147nmの紫外線放射は主として原子発光であ
り、これに対し172nmの紫外線放射は主として分子発
光である。キセノンの封入ガス圧が、例えば10〜20
Torr程度の低い場合は、原子発光となり、147nmの紫
外線放射が多くなり、20Torrを越えて高い封入圧の場
合は分子発光となって172nmの紫外線放射が多くな
る。
Further, when the filling pressure of the entire rare gas is set to 200 Torr or less, the partial pressure of xenon may be selected according to the kind of the phosphor forming the second phosphor layer 3b. That is,
Xenon emits 147 nm and 172 nm UV radiation, whereas 147 nm UV radiation is predominantly atomic emission, whereas 172 nm UV emission is predominantly molecular emission. The enclosed gas pressure of xenon is, for example, 10 to 20.
When the Torr level is low, atomic emission occurs, and the ultraviolet radiation at 147 nm increases, and when the encapsulation pressure is higher than 20 Torr, molecular emission occurs and the ultraviolet emission at 172 nm increases.

【0035】図2から理解できる通り、Y3 (Al,G
a)518;Ce蛍光体は147nmの紫外線により励起
されて可視光を発する効率が高いから、Y3 (Al,G
a)518;Ce蛍光体を用いる場合はキセノンの封入
ガス圧を10〜20Torr程度に低くして147nmの紫外
線放射を多くすればよい。また、Y2 SiO5 :Ce蛍
光体およびBaAl1218:Mn蛍光体は172nmの紫
外線により励起されて可視光を発する効率が高いから、
これらY2 SiO5 :Ce蛍光体およびBaAl
1218:Mn蛍光体を使用する場合はキセノンの封入ガ
ス圧を20Torr以上に高くして172nmの紫外線放射を
多くすればよい。
As can be understood from FIG. 2, Y 3 (Al, G
a) 5 O 18 ; Ce phosphor has a high efficiency of emitting visible light when excited by ultraviolet rays of 147 nm. Therefore, Y 3 (Al, G
a) When 5 O 18 : Ce phosphor is used, the gas pressure of xenon may be lowered to about 10 to 20 Torr to increase the ultraviolet radiation of 147 nm. Further, the Y 2 SiO 5 : Ce phosphor and the BaAl 12 O 18 : Mn phosphor have high efficiency of being excited by ultraviolet rays of 172 nm to emit visible light.
These Y 2 SiO 5 : Ce phosphor and BaAl
When the 12 O 18 : Mn phosphor is used, the pressure of the gas filled with xenon may be increased to 20 Torr or more to increase the ultraviolet radiation at 172 nm.

【0036】上記のように構成された水銀+キセノン封
入タイプの冷陰極蛍光ランプ1は、例えば図5および図
6に示す液晶表示装置のバックライトとして使用でき
る。図5および図6に示す液晶表示装置は、液晶表示板
20の背面にバックライト21が設けられている。バッ
クライト21は本発明の光源装置に相当し、このバック
ライト21は透光性アクリル樹脂などからなる導光板2
2を有し、この導光板22は、下面および一側面を除く
3方向の側面がケ−シング23により囲まれている。こ
のケ−シング23は光源装置本体に該当するもので、内
面が反射面24をなしている。上記ケ−シング23の一
側に形成された開放面には、光源としての前記水銀+キ
セノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1が配置されてい
る。
The mercury + xenon-filled type cold cathode fluorescent lamp 1 configured as described above can be used as a backlight of the liquid crystal display device shown in FIGS. 5 and 6, for example. In the liquid crystal display device shown in FIGS. 5 and 6, a backlight 21 is provided on the back surface of the liquid crystal display plate 20. The backlight 21 corresponds to the light source device of the present invention, and the backlight 21 is a light guide plate 2 made of translucent acrylic resin or the like.
2, the light guide plate 22 is surrounded by casings 23 on three sides except for the lower surface and one side surface. The casing 23 corresponds to the main body of the light source device, and the inner surface thereof forms the reflecting surface 24. On the open surface formed on one side of the casing 23, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon enclosure type as a light source is arranged.

【0037】冷陰極蛍光ランプ1は、ケ−シング23の
一側に形成された開放面に対向して連結された円筒形反
射体25に収容されている。円筒形反射体25の内面は
反射面26をなしており、上記ランプ1はランプ軸が上
記反射体25の中心線と一致するようにしてこの反射体
25に収容されている。円筒形反射体25は、前記ケ−
シング23の一側に形成された開放面に対向する側壁が
開口されており、上記冷陰極蛍光ランプ1から放出され
た光は全て、導光板22の一側面に導入されるようにな
っている。
The cold cathode fluorescent lamp 1 is housed in a cylindrical reflector 25 connected to face an open surface formed on one side of the casing 23. The inner surface of the cylindrical reflector 25 forms a reflecting surface 26, and the lamp 1 is housed in the reflector 25 with its lamp axis aligned with the center line of the reflector 25. The cylindrical reflector 25 is the case
A side wall facing the open surface formed on one side of the sing 23 is opened so that all the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp 1 is introduced to one side surface of the light guide plate 22. .

【0038】上記冷陰極蛍光ランプ1は、図1に示され
たパルス電圧印加装置10からパルス電圧が印加されて
点灯されるようになっており、このランプ1から放出さ
れる光は反射体25の内面反射面26で反射され、導光
板22の一側面に導入される。この導光板22に導入さ
れた光は、ケ−シング23の内面に形成した反射面24
で反射され、導光板22の上面に向かわされる。導光板
22の上面には光拡散板27が設けられており、導光板
22の上面に向かった光は光拡散板27により拡散さ
れ、全面に亘り略均等な明るさとなる。よって、この光
拡散板27に対向して配置された液晶表示板20をこの
背面から均等に照射するようになる。
The cold cathode fluorescent lamp 1 is adapted to be turned on by applying a pulse voltage from the pulse voltage applying device 10 shown in FIG. 1, and the light emitted from the lamp 1 is reflected by the reflector 25. The light is reflected by the inner reflection surface 26 and is introduced to one side surface of the light guide plate 22. The light introduced into the light guide plate 22 is reflected by the reflecting surface 24 formed on the inner surface of the casing 23.
The light is reflected by and is directed to the upper surface of the light guide plate 22. A light diffusing plate 27 is provided on the upper surface of the light guide plate 22, and the light directed to the upper surface of the light guide plate 22 is diffused by the light diffusing plate 27 so that the entire surface has substantially uniform brightness. Therefore, the liquid crystal display plate 20 arranged so as to face the light diffusing plate 27 is evenly illuminated from the back surface.

【0039】このような液晶表示装置においては、水銀
+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1の始動時の
光束立上がり特性が良好であり、しかも安定点灯中の発
光効率が良いから、液晶表示装置としての始動時の性能
および使用中の表示性能が向上する。
In such a liquid crystal display device, since the luminous flux rising characteristics at the time of starting the cold cathode fluorescent lamp 1 of mercury + xenon enclosure type are good, and the luminous efficiency during stable lighting is good, the liquid crystal display device is used as a liquid crystal display device. The start-up performance and the display performance during use are improved.

【0040】なお、上記第1の実施例では、水銀の発す
る紫外線により可視光を発する蛍光体と、200nm以下
の紫外線、すなわちキセノンの発する波長147nmおよ
び172nmの紫外線により可視光を発光する蛍光体と
を、それぞれ別の層に形成し、これら第1の蛍光体層3
aと第2の蛍光体層3bを積層構造にしたが、本発明は
これに限らず、図7に示す第2の実施例のように、1層
のみの蛍光体層3で構成してもよい。但し、この蛍光体
層3は、水銀の発する紫外線により可視光を発する蛍光
体(第1の蛍光体)と、200nm以下の紫外線、すなわ
ちキセノンの発する波長147nmおよび172nmの紫外
線により可視光を発光する蛍光体(第2の蛍光体)とを
混合して用いている。このようにしても、第1の実施例
と同様の作用効果を奏する。
In the first embodiment, a phosphor that emits visible light by ultraviolet rays emitted by mercury, and a phosphor that emits visible light by ultraviolet rays of 200 nm or less, that is, ultraviolet rays of wavelengths 147 nm and 172 nm emitted by xenon. Are formed in different layers, and these first phosphor layers 3 are formed.
Although a and the second phosphor layer 3b have a laminated structure, the present invention is not limited to this, and the phosphor layer 3 having only one layer may be used as in the second embodiment shown in FIG. Good. However, this phosphor layer 3 emits visible light by a phosphor (first phosphor) that emits visible light by ultraviolet rays emitted by mercury and by ultraviolet rays of 200 nm or less, that is, ultraviolet rays of wavelengths 147 nm and 172 nm emitted by xenon. A phosphor (second phosphor) is mixed and used. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0041】また、前記第1の実施例の場合、水銀+キ
セノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ1は、バルブ2の
両端内部に冷陰極4,4を封装した例を説明したが、放
電を維持する手段はこれに限らず、例えばバルブ2の一
端に冷陰極4を封装するとともにバルブの外に外部電極
を設け、これら内部の冷陰極4と外部の電極間でバルブ
内に放電を発生させるようにしてもよい。
Further, in the case of the first embodiment, the cold cathode fluorescent lamp 1 of the mercury + xenon sealed type has been described in which the cold cathodes 4 and 4 are sealed inside both ends of the bulb 2, but the discharge is maintained. The means for doing so is not limited to this, and for example, the cold cathode 4 is sealed at one end of the bulb 2 and an external electrode is provided outside the bulb so that discharge is generated in the bulb between the cold cathode 4 inside and the external electrode. You may

【0042】そしてまた、図8に示す第3の実施例のよ
うな水銀+キセノン封入タイプの蛍光ランプ30であっ
てもよい。この蛍光ランプ30は、バルブ31の外部
に、互いに対向してそれぞれ帯状をなす一対の外部電極
32,32を設け、これら外部電極32,32をパルス
電圧印加装置10および電流制限手段11に接続するこ
とにより、バルブ31内に放電を発生させるようにして
ある。また、バルブ31の内面には蛍光体被膜33が形
成されており、この蛍光体被膜33は、水銀の発する波
長185nmおよび254nmの紫外線により励起されて可
視光を発する第1の蛍光体層(水銀励起形)33aと、
200nm以下の紫外線、すなわちキセノンの発する波長
147nmおよび172nmの紫外線により可視光を発光す
る第2の蛍光体層(Xe励起形)33bとを積層して構
成されている。またバルブ31内には、前記した条件の
範囲で所定量の水銀と、所定圧のキセノンXeまたはキ
セノンを主体とした希ガスが封入されている。
Further, the fluorescent lamp 30 of the mercury + xenon enclosure type as in the third embodiment shown in FIG. 8 may be used. The fluorescent lamp 30 is provided with a pair of external electrodes 32, 32 facing each other and having a strip shape outside the bulb 31, and these external electrodes 32, 32 are connected to the pulse voltage applying device 10 and the current limiting means 11. As a result, electric discharge is generated in the bulb 31. Further, a phosphor coating 33 is formed on the inner surface of the bulb 31, and the phosphor coating 33 is excited by ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm emitted by mercury to emit a visible light. Excitation type) 33a,
A second phosphor layer (Xe excitation type) 33b which emits visible light by ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less, that is, ultraviolet rays having wavelengths of 147 nm and 172 nm emitted by xenon is laminated. Further, the valve 31 is filled with a predetermined amount of mercury and a predetermined pressure of xenon Xe or a rare gas mainly containing xenon in the range of the above-mentioned conditions.

【0043】このような構造の外部電極形の水銀+キセ
ノン封入タイプの蛍光ランプ30であっても、低温始動
時の光束立ち上がり特性に優れ、かつ発光効率が向上す
る。また、本発明は液晶表示装置のバックライトに使用
する蛍光ランプに限らず、例えば各種メータに使用され
る自己発光形の指針としての細径の蛍光ランプであって
もよい。
Even with the external electrode type mercury + xenon encapsulation type fluorescent lamp 30 having such a structure, the luminous flux rising characteristics at the time of low temperature starting are excellent and the luminous efficiency is improved. Further, the present invention is not limited to the fluorescent lamp used as the backlight of the liquid crystal display device, but may be a small-diameter fluorescent lamp used as a pointer of a self-luminous type used in various meters, for example.

【0044】さらに、キセノンガスは、これにアルゴ
ン、ネオンまたはクリプトンなどの、他の希ガスが混合
されていてもよく、要するに希ガスとしてキセノンが3
0〜100%の範囲で封入されていればよい。
Further, the xenon gas may be mixed with another noble gas such as argon, neon or krypton. In short, xenon is mixed as the noble gas.
It may be enclosed in the range of 0 to 100%.

【0045】さらにまた、特定方向の発光強度を強くし
たアパーチャ形蛍光ランプであっても実施可能である。
また、本発明は冷陰極蛍光ランプに限らず、熱陰極蛍光
ランプであっても実施可能である。熱陰極蛍光ランプに
適用した例を、図9に示す。この例は複写機の露光用光
源などに使用される直管形蛍光ランプ100に適用した
場合を示すもので、101は直管形ガラスバルブ、10
2はバルブ101の内面に形成された蛍光体層である。
蛍光体被膜102は、水銀の発する波長185nmおよび
254nmの紫外線により励起されて可視光を発する第1
の蛍光体層(水銀励起形)102aと、200nm以下の
紫外線、すなわちキセノンの発する波長147nmおよび
172nmの紫外線により可視光を発光する第2の蛍光体
層(Xe励起形)102bとを積層して構成されてい
る。
Furthermore, the invention can be implemented with an aperture type fluorescent lamp in which the emission intensity in a specific direction is increased.
Further, the present invention is not limited to the cold cathode fluorescent lamp and can be implemented with a hot cathode fluorescent lamp. An example applied to a hot cathode fluorescent lamp is shown in FIG. This example shows a case where the present invention is applied to a straight tube type fluorescent lamp 100 used as an exposure light source of a copying machine, and 101 is a straight tube type glass bulb and 10
Reference numeral 2 is a phosphor layer formed on the inner surface of the bulb 101.
The phosphor coating 102 is excited by ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm emitted by mercury to emit visible light.
And a second phosphor layer (Xe excitation type) 102b which emits visible light by ultraviolet rays of 200 nm or less, that is, ultraviolet rays of wavelengths 147 nm and 172 nm emitted by xenon. It is configured.

【0046】103はバルブ101の端部を閉封したス
テム、104はリード線、105は熱陰極である。ステ
ム103には放電空間に連通された細管106が設けら
れており、この細管106にはアマルガム107が収容
されている。アマルガム107としては、水銀Hgを1
5重量%含むビスマスBi−錫Sb系の合金が用いられ
ている。そして、バルブ101内には、キセノンまたは
キセノンを主体とした希ガスが200Torr以下の範囲で
封入されている。
Reference numeral 103 is a stem in which the end portion of the bulb 101 is closed, 104 is a lead wire, and 105 is a hot cathode. The stem 103 is provided with a thin tube 106 communicating with the discharge space, and the thin tube 106 houses an amalgam 107. As amalgam 107, 1 mercury Hg
A bismuth Bi-tin Sb-based alloy containing 5% by weight is used. Then, the valve 101 is filled with xenon or a rare gas mainly containing xenon within a range of 200 Torr or less.

【0047】このような構造の蛍光ランプ100は、平
均電流密度3.9mA/mm2 で点灯すると以下のような
作用効果を奏する。すなわち、複写機の露光用光源など
に使用される直管形蛍光ランプは、光出力が大きいこ
と、および光束の立上がりが早いことが要求されてい
る。光出力を大きくするには大電流を流す必要がある
が、このようにすると液体水銀の場合は水銀蒸気圧が上
昇し過ぎて効率が低下する。液体水銀に代わってアマル
ガム107を封入すると、このアマルガム107は過剰
水銀蒸気を吸着してバルブ101内の水銀蒸気圧を制御
する作用があるから、大電流を流して平均電流密度を高
くすると光出力を増加することができる。しかしなが
ら、アマルガム107は周囲温度が低い時にも飽和水銀
蒸気を吸着する作用があるため、低温始動時に水銀蒸気
圧が低く、このため液体水銀を使用した場合に比べても
光束の立ち上がり特性が劣るという問題がある。
When the fluorescent lamp 100 having such a structure is lit at an average current density of 3.9 mA / mm 2 , the following operational effects are exhibited. That is, a straight tube type fluorescent lamp used as an exposure light source of a copying machine is required to have a large light output and a fast rise of a luminous flux. In order to increase the light output, it is necessary to flow a large current, but in this case, in the case of liquid mercury, the mercury vapor pressure rises too much and the efficiency drops. When the amalgam 107 is sealed in place of liquid mercury, the amalgam 107 has an action of adsorbing excess mercury vapor and controlling the mercury vapor pressure in the bulb 101. Therefore, when a large current is passed to increase the average current density, the light output is increased. Can be increased. However, since the amalgam 107 has an action of adsorbing saturated mercury vapor even when the ambient temperature is low, the mercury vapor pressure is low at the time of low temperature starting, and therefore, the rising characteristics of the luminous flux are inferior even when liquid mercury is used. There's a problem.

【0048】そこで、図8に示す蛍光ランプは、希ガス
としてキセノンまたはキセノンを主体とした希ガスを封
入し、かつ蛍光体層102として、水銀の発する波長1
85nmおよび254nmの紫外線により励起されて可視光
を発する第1の蛍光体層(水銀励起形)102aと、2
00nm以下の紫外線、すなわちキセノンの発する波長1
47nmおよび172nmの紫外線により可視光を発光する
第2の蛍光体層(Xe励起形)102bとで積層構造の
蛍光体層を構成した。
Therefore, in the fluorescent lamp shown in FIG. 8, xenon or a rare gas mainly composed of xenon is filled as the rare gas, and the fluorescent layer 102 has a wavelength 1 of mercury.
A first phosphor layer (mercury excitation type) 102a that emits visible light when excited by ultraviolet rays of 85 nm and 254 nm;
Ultraviolet rays of less than 00 nm, that is, the wavelength emitted by xenon 1
The second phosphor layer (Xe excitation type) 102b which emits visible light by ultraviolet rays of 47 nm and 172 nm constitutes a phosphor layer having a laminated structure.

【0049】このようにすれば、低温始動時に水銀蒸気
圧が低くても、キセノンから147nmおよび172nmの
紫外線が発せられ、これら紫外線は第2の蛍光体層10
2bを励起して可視光を発する。よって、低温始動時の
光束が大きくなり、光束立上がり特性が向上する。ま
た、安定点灯時にはキセノンと水銀とがそれぞれ同時に
紫外線を発し、これら紫外線は第1の蛍光体層102a
および第1の蛍光体層102bから同時に可視光を発す
る。このため、光出力が増大し、発光効率が向上するこ
とになる。よって、光出力が大きくなり、光束の立上が
りが早くなることから、複写機の露光用光源などに使用
して有効である。
In this way, xenon emits ultraviolet rays of 147 nm and 172 nm even when the mercury vapor pressure is low at the time of starting at low temperature, and these ultraviolet rays emit the ultraviolet rays of the second phosphor layer 10.
2b is excited to emit visible light. Therefore, the luminous flux at the time of low temperature start becomes large, and the luminous flux rising characteristic is improved. Further, during stable lighting, xenon and mercury simultaneously emit ultraviolet rays, and these ultraviolet rays emit the ultraviolet rays of the first phosphor layer 102a.
And the visible light is simultaneously emitted from the first phosphor layer 102b. Therefore, the light output is increased and the luminous efficiency is improved. Therefore, the light output is increased and the rising of the light flux is accelerated, which is effective when used as an exposure light source of a copying machine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示し、(A)図は水銀
+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプの断面図、
(B)図は(A)図のB−B線に沿う断面図。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a sectional view of a mercury + xenon sealed type cold cathode fluorescent lamp,
(B) figure is sectional drawing which follows the BB line of (A) figure.

【図2】各蛍光体の励起波長とそれに対する放射強度の
関係を示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the excitation wavelength of each phosphor and its emission intensity.

【図3】本発明の蛍光ランプと従来の蛍光ランプの光束
立上がり特性を示す特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing luminous flux rising characteristics of a fluorescent lamp of the present invention and a conventional fluorescent lamp.

【図4】水銀とキセノンの周囲温度に対する光出力特性
を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing light output characteristics of mercury and xenon with respect to ambient temperature.

【図5】図1の冷陰極蛍光ランプをバックライトとして
用いた液晶表示装置の分解した斜視図。
5 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device using the cold cathode fluorescent lamp of FIG. 1 as a backlight.

【図6】同じく液晶表示装置の断面図。FIG. 6 is a sectional view of the same liquid crystal display device.

【図7】本発明の第2の実施例に係る水銀+キセノン封
入タイプの蛍光ランプの断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a mercury + xenon-filled type fluorescent lamp according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例を示し、(A)図は水銀
+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプの断面図、
(B)図は(A)図のB−B線に沿う断面図。
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, FIG. 8A is a sectional view of a cold cathode fluorescent lamp of a mercury + xenon enclosure type,
(B) figure is sectional drawing which follows the BB line of (A) figure.

【図9】本発明の第4の実施例を示し、(A)図は水銀
+キセノン封入タイプの熱陰極蛍光ランプの断面図、
(B)図は(A)図のB−B線に沿う断面図。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, FIG. 9 (A) is a cross-sectional view of a mercury + xenon enclosed type hot cathode fluorescent lamp,
(B) figure is sectional drawing which follows the BB line of (A) figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水銀+キセノン封入タイプの冷陰極蛍光ランプ 2…バルブ 3…蛍光体層 3a…第1の蛍光体層 3b…第2の蛍光体層 4…冷陰極 10…パルス電圧印加装置 11…電流制限手段 20…液晶表示板 21…バックライト 22…導光板 25…反射体 30,100… 水銀+キセノン封入タイプの蛍光
ランプ 31,101…バルブ 32…外部電極 104…熱電極 33,102…蛍光体層 33a,102a…第1の蛍光体層 33b,102b…第2の蛍光体層 107…アマルガム
1 ... Mercury + xenon sealed type cold cathode fluorescent lamp 2 ... Bulb 3 ... Phosphor layer 3a ... First phosphor layer 3b ... Second phosphor layer 4 ... Cold cathode 10 ... Pulse voltage applying device 11 ... Current limitation Means 20 ... Liquid crystal display plate 21 ... Backlight 22 ... Light guide plate 25 ... Reflector 30, 100 ... Mercury + xenon sealed type fluorescent lamp 31, 101 ... Bulb 32 ... External electrode 104 ... Thermal electrode 33, 102 ... Phosphor layer 33a, 102a ... 1st fluorescent substance layer 33b, 102b ... 2nd fluorescent substance layer 107 ... Amalgam

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バルブと;上記バルブ内に放電を発生さ
せる手段と;上記バルブ内に封入され、上記放電により
紫外線を発する水銀およびキセノンを主体とする希ガス
と;上記バルブの内面に設けられ、上記水銀から放出さ
れた紫外線を受けて発光する蛍光体および200nm以下
の紫外線を受けて発光する蛍光体とを有する蛍光体層
と;を具備したことを特徴とする蛍光ランプ。
1. A valve; means for generating an electric discharge in the valve; a rare gas mainly containing mercury and xenon, which is enclosed in the valve and emits ultraviolet rays by the electric discharge; provided on an inner surface of the valve. And a phosphor layer having a phosphor that emits light by receiving the ultraviolet rays emitted from the mercury and a phosphor that emits light by receiving the ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less, and a fluorescent lamp.
【請求項2】 上記蛍光体層は、水銀から放出された紫
外線を受けて発光する蛍光体を有する第1の蛍光体層
と、200nm以下の紫外線を受けて発光する蛍光体を有
する第2の蛍光体層が積層して形成されていることを特
徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。
2. The phosphor layer includes a first phosphor layer having a phosphor that emits light when receiving ultraviolet rays emitted from mercury, and a second phosphor layer that has a phosphor emitting light when receiving ultraviolet rays of 200 nm or less. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fluorescent material layers are stacked and formed.
【請求項3】 200nm以下の紫外線を受けて発光する
蛍光体は、キセノンから放出される主として147nmお
よび172nmの紫外線を受けて発光し、254nmに紫外
線は透過する蛍光体であることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の蛍光ランプ。
3. A phosphor that emits light by receiving UV light of 200 nm or less is a phosphor that emits light mainly by receiving UV light of 147 nm and 172 nm emitted from xenon and transmits UV light at 254 nm. The fluorescent lamp according to claim 1 or 2.
【請求項4】 希ガスの封入圧は200Torr以下である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一
に記載の蛍光ランプ。
4. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the filling pressure of the rare gas is 200 Torr or less.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれか一に
記載の蛍光ランプと;上記蛍光ランプを点灯させる点灯
回路と;を備えたことを特徴とする蛍光ランプ点灯装
置。
5. A fluorescent lamp lighting device, comprising: the fluorescent lamp according to claim 1; and a lighting circuit for lighting the fluorescent lamp.
【請求項6】 請求項5に記載の蛍光ランプ点灯装置
と;この蛍光ランプ点灯装置が組み込まれた光源装置本
体と;を備えたことを特徴とする光源装置。
6. A light source device comprising: the fluorescent lamp lighting device according to claim 5; and a light source device body in which the fluorescent lamp lighting device is incorporated.
【請求項7】 請求項6に記載の光源装置と;上記光源
装置から出る光を背面から受ける液晶表示パネルと;を
具備したことを特徴とする液晶表示装置。
7. A liquid crystal display device, comprising: the light source device according to claim 6; and a liquid crystal display panel that receives light emitted from the light source device from a rear surface thereof.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516764A (en) * 1997-06-11 2000-12-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Fluorescent lamps using special phosphor blends
CN103050367A (en) * 2012-12-11 2013-04-17 孙向阳 High-efficiency mild-mercury energy-saving lamp with double-layered tubes and cold cathode

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