JP2008177012A - Low pressure discharge lamp, backlight unit and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、ガラスバルブの端部にクラックが発生するのを防止することのできる低圧放電ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置を提供する。
【解決手段】ガラスバルブ2と、ガラスバルブ2の両端部の少なくとも一方に設けられた外部電極101とを備え、外部電極101は、ガラスバルブ2の外面に形成された電極本体層101aと、少なくとも電極本体層101a上に積層された透明導電層101bとで構成されている。
【選択図】図1The present invention provides a low-pressure discharge lamp, a backlight unit and a liquid crystal display device capable of preventing cracks from occurring at the end of a glass bulb.
A glass bulb (2) and an external electrode (101) provided on at least one of both ends of the glass bulb (2) are provided, and the external electrode (101) has at least an electrode body layer (101a) formed on the outer surface of the glass bulb (2). And a transparent conductive layer 101b laminated on the electrode body layer 101a.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、低圧放電ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a low-pressure discharge lamp, a backlight unit, and a liquid crystal display device.
従来の低圧放電ランプ1の管軸を含む断面図を図12に示す。低圧放電ランプ1は、そのガラスバルブ2の端部外周に外部電極3を有する外部電極型蛍光ランプである。この外部電極3は、半田製で、ガラスバルブ2の端部外周に半田ディップ処理を施すことにより、形成されている(例えば特許文献1等参照)。
しかし、ガラスバルブ2の端部外周に半田ディップ処理を施す際、溶融した半田の熱により、ガラスバルブ2の端部に歪みが生じ、その部分にクラックが発生するおそれがある。特に、鉛フリーガラスやソーダガラスのようにホウ珪酸ガラスよりも熱膨張係数の大きいガラス材料をガラスバルブ2に用いた場合には、熱による歪みが大きくなるため、そのおそれが一段と高まる。
However, when the solder dipping process is performed on the outer periphery of the end portion of the
そこで、本発明は、ガラスバルブの端部にクラックが発生するのを防止することのできる低圧放電ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a low-pressure discharge lamp, a backlight unit, and a liquid crystal display device that can prevent cracks from occurring at the end of a glass bulb.
上記課題を解決するために、本発明に係る低圧放電ランプは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端部の少なくとも一方に設けられた外部電極とを備え、前記外部電極は、前記ガラスバルブの外面に形成された電極本体層と、少なくとも前記電極本体層上に積層された透明導電層とで構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a low-pressure discharge lamp according to the present invention includes a glass bulb and external electrodes provided at at least one of both ends of the glass bulb, and the external electrode is an outer surface of the glass bulb. It is comprised by the electrode main body layer formed in this, and the transparent conductive layer laminated | stacked on the said electrode main body layer at least.
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記透明導電層は、酸化錫または酸化インジウム錫のうち少なくとも1種類から構成されていることが好ましい。 In the low-pressure discharge lamp according to the present invention, the transparent conductive layer is preferably made of at least one of tin oxide and indium tin oxide.
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記電極本体層は、金、銀、銅またはアルミニウムのうち少なくとも1種類を含むことが好ましい。 In the low-pressure discharge lamp according to the present invention, it is preferable that the electrode body layer includes at least one of gold, silver, copper, and aluminum.
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記電極本体層の外表面に文字が印されていることが好ましい。 In the low-pressure discharge lamp according to the present invention, it is preferable that characters are marked on the outer surface of the electrode body layer.
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記電極本体層の厚みが70[μm]以下であって、前記電極本体層の縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっていることが好ましい。 In the low-pressure discharge lamp according to the present invention, it is preferable that the thickness of the electrode main body layer is 70 [μm] or less, and the thickness of the edge portion of the electrode main body layer becomes thinner as approaching the edge.
本発明に係るバックライトユニットは、前記低圧放電ランプを備えることを特徴とする。 The backlight unit according to the present invention includes the low-pressure discharge lamp.
本発明に係る液晶表示装置は、前記バックライトユニットを備えることを特徴とする。 The liquid crystal display device according to the present invention includes the backlight unit.
本発明に係る低圧放電ランプ、照明装置および液晶表示装置は、ガラスバルブの端部にクラックが発生するのを防止することができる。 The low-pressure discharge lamp, illumination device, and liquid crystal display device according to the present invention can prevent cracks from occurring at the end of the glass bulb.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100(以下、単に「ランプ100」という。)の管軸X100を含む断面図を図1に示す。ランプ100は、そのガラスバルブ2の両端部の外面に外部電極101を有する外部電極型蛍光ランプである。
(First embodiment)
Low-
ガラスバルブ2は、例えばホウ珪酸ガラス製のガラス管の両端部を封止して作製したものであって、その全長は730[mm]である。また、ガラスバルブ2は、例えばその管軸に対して垂直に切った断面が円環形状であって、外径が4.0[mm]、内径が3.0[mm]、厚みが0.5[mm]である。
The
なお、ガラスバルブ2の寸法は、上記寸法に限定されない。ただし、ノートPC、モニターおよびテレビ等のバックライトとして使用する場合には、ガラスバルブ2の外径は1.8[mm]〜6.0[mm]、内径が1.4[mm]〜5.0[mm]の範囲内であることが好ましい。
In addition, the dimension of the glass bulb |
なお、ガラスバルブ2の材料は、ホウ珪酸ガラスに限らず、鉛ガラス、鉛フリーガラス、ソーダガラス等を用いてもよい。この場合に、暗黒始動性が改善できる。すなわち、上記したようなガラスは、酸化ナトリウム(Na2O)に代表されるアルカリ金属酸化物を多く含み、例えば、酸化ナトリウムの場合はナトリウム(Na)成分が時間の経過とともにガラスバルブ内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、(保護膜の形成されていない)ガラスバルブ2の内側端部に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与するものと思われるからである。
The material of the
特に、外部電極型蛍光ランプでは、ガラスバルブ2の材料におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、3[mol%]以上20[mol%]以下が好ましい。
In particular, in the external electrode type fluorescent lamp, the content of the alkali metal oxide in the material of the
例えば、アルカリ金属酸化物が酸化ナトリウムの場合、その含有率は、5[mol%]以上20[mol%]以下が好ましい。5[mol%]未満であると暗黒始動時間が1[秒]を超える確率が高くなり(換言すると、5[mol%]以上であれば暗黒始動時間が1[秒]以内になる確率が高くなる)、20[mol%]を超えると、長時間の使用によりガラスバルブ2が黒化(茶褐色化)または、白色化したりして輝度の低下を招いたり、ガラスバルブ2の強度が低下したりするなどの問題が生じるからである。
For example, when the alkali metal oxide is sodium oxide, the content is preferably 5 [mol%] or more and 20 [mol%] or less. If it is less than 5 [mol%], the probability that the dark start time will exceed 1 [second] increases (in other words, if it is 5 [mol%] or more, the probability that the dark start time will be within 1 [second] is high. If it exceeds 20 [mol%], the
また、自然環境保護を考慮した場合、鉛フリーガラスを用いるのが好ましい。ただし、鉛フリーガラスといっても製造過程で不純物として鉛を含んでしまう場合がある。そこで、本発明では0.1[wt%]以下といった不純物レベルで鉛を含有するガラスも鉛フリーガラスと定義することとする。 In consideration of protection of the natural environment, it is preferable to use lead-free glass. However, even lead-free glass may contain lead as an impurity during the manufacturing process. Therefore, in the present invention, glass containing lead at an impurity level of 0.1 [wt%] or less is also defined as lead-free glass.
ガラスバルブ2の内面(両端部を除く)には、蛍光体層4が形成されている。蛍光体層4は、例えば、赤色蛍光体(Y2O3:Eu3+)、緑色蛍光体(LaPO4:Ce3+,Tb3+)および青色蛍光体(BaMg2Al16O27:Eu2+)からなる希土類蛍光体で形成されている。なお、蛍光体層4は、ガラスバルブ2の内面において後述する電極本体層101aと対応する部分には、形成されていないことが好ましい。これは、ガラスバルブ2の内面において電極本体層101aと対応する部分が直接的に放電にさらされるため、その部分の蛍光体が劣化しやすいからである。
A
また、少なくともガラスバルブ2の内面において電極本体層101aと対応する部分に保護膜(図示せず)を設けてもよい。保護膜は、例えば酸化イットリウム(Y2O3)で形成されている。保護膜は、イオン衝撃によりガラスバルブ2の内面に穴が開くのを防止する役割を有する。なお、保護膜の構成材料は上記のものに限定されず、例えばシリカ(SiO2)やアルミナ(Al2O3)で形成されていてもよい。保護膜が酸化イットリウムやシリカで形成されていると、当該保護膜に水銀が付着し難く、水銀消費が少ない。また、保護膜は、上記部分に限らず、例えば蛍光体層4が形成されている部分であって、ガラスバルブ2と蛍光体層4の間に形成されていてもよい。この場合、保護膜は、ランプ100の点灯中に蛍光体層4を通り抜けた水銀がガラスバルブ2のナトリウム(Na)と反応するのを防止することができる。なお、保護膜の厚みは、例えば0.1[μm]以上であることが好ましい。
Further, a protective film (not shown) may be provided at a portion corresponding to the electrode
ガラスバルブ2の内部には、例えば、約2.0[mg]の水銀、および、希ガスとして約7[kPa](20[℃])のネオン・アルゴン混合ガス(Ne:90[%]+Ar:10[%])が封入されている。なお、希ガスの組成は上記組成に限定されず、例えば希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス(Ne:95[%]+Kr:5[%])が封入されていてもよい。
In the
外部電極101は、電極本体層101aと透明導電層101bとで構成されている。電極本体層101aは、例えば銀ペーストであり、スクリーン印刷により、ガラスバルブ2の端部外面に印刷して形成されている。電極本体層101aの厚みD1は、例えば約3.0[μm]である。ここで、本発明における電極本体層101aの厚みとは、前記電極本体層101a全体における平均厚みを意味する。なお、この平均厚みとは、図1(a)に示すように、ランプ100の管軸を含む断面において、d1〜d6の厚みの平均厚みである。具体的には、d2およびd5は、電極本体層101aの長手方向において両縁からそれぞれm[mm]離れた中点の厚みであり、d1、d3、d4およびd6は、電極本体層101aの長手方向において両縁からそれぞれn[mm]離れた位置の厚みである。なお、本発明において、nは5[mm]である。
The
平均厚みは、日本電子株式会社製のSEM(走査電子顕微鏡)を用いてランプ100の管軸X100を含む断面の写真を撮影し(倍率2000[倍])、d1〜d6の厚みを測定し、その平均値を算出することにより求めた。なお、電極本体層101aがガラスバルブ2の端部の外面全体を覆うようにキャップ状に形成されたものである場合においては、電極本体層101aにおけるガラスバルブ2の長手方向端部側の縁は、電極本体層101aにおけるガラスバルブ2がその管軸と略平行となっている部分の縁をいう。
Average thickness, using a JEOL Ltd. of SEM (scanning electron microscope) taken cross-sectional photograph of including the tube axis X 100 of the lamp 100 (magnification 2000 [times]), the thickness of d 1 to d 6 It measured and calculated | required by calculating the average value. In the case where the
なお、電極本体層101aの材料は上記のものに限定されない。例えば、金、銅、アルミニウムのうち少なくとも1種類を含むものであってもよいし、銀または銅を主成分とした化合物または混合物であってもよい。ここで、「銀または銅を主成分とする」という意味の中には、銀と銅の合金が主成分である場合も含まれる。「主成分」とは、組成中最も多く含まれる成分であり、組成物の物性に大きな影響を与える成分であることを意味する。したがって、銀または銅以外の物質が添加物として含まれていてもよい。銀は電気抵抗が小さいため、電極本体層101aの主成分にすると導電性の高い電極本体層101aを得ることができる。また、銀を電極本体層101aの主成分にすると、電極本体層101a形成工程における焼成作業を大気中で行うことができる。すなわち、銀は酸化し難いため、窒素やアルゴン等の雰囲気中で焼成作業を行う必要がなく、ランプ100の生産性が高い。また、銅は銀に次いで電気抵抗が小さいため、銅を電極本体層101aの主成分とした場合も導電性の高い外部電極101を得ることができる。
The material of the
なお、電極本体層101aのガラスバルブ2への固着性を向上させるためには、例えば、電極本体層101aにガラスフリットを添加することが考えられる。例えば、ビスマス(Bi)を1.0[wt%]〜5.0[wt%]含有するガラスフリットを添加すると、当該ガラスフリットのアンカー効果によりガラスバルブ2に対する電極本体層101aの固着性が向上する。添加物としては、その他にエチルセルロース等が挙げられる。
In order to improve the adhesion of the
なお、図1に示す電極本体層101aは、ガラスバルブ2の端部外面にガラスバルブの先端を覆わずに鉢巻状に形成されたものであるが、これに限らず、ガラスバルブ2の端部の外面全体を覆うようにキャップ状に形成されたものでもよい。
In addition, although the electrode
透明導電層101bは、例えば酸化錫(SnOやSnO2)からなり、少なくとも電極本体層101aの上に積層されて形成されている。透明導電層101bの厚みD2は、例えば約0.3[μm]である。なお、本発明において、「透明導電層101bの厚み」とは、電極本体層101a上に形成されている透明導電層101bの平均厚みを意味する。
The transparent
なお、透明導電層101bの平均厚みの測定方法は、上述した電極本体層101aの平均厚みと同様の測定方法で、ランプ100の長手方向において、電極本体層101aの平均厚みを測定した場合と同じ位置における透明導電層101bの厚みを測定し、それを平均化したものである。
The method for measuring the average thickness of the transparent
なお、透明導電層101bの材料は上記のものに限定されない。例えば、酸化インジウム錫(ITO)や酸化錫と酸化インジウム錫の混合物から構成されるものであってもよい。
Note that the material of the transparent
なお、透明導電層101bの材料にアンチモン(Sb)が含まれている場合には、ガラスバルブ2との接着力を高めることができるため、透明導電層101bが剥がれるのを防止することができる。
In addition, when antimony (Sb) is contained in the material of the transparent
透明導電層101bの形成工程の概念図を図2に示す。図2に示すように、透明導電層101bを形成する工程では、ソーダガラスや石英等からなる筒状容器102が略水平に配置され、透明導電層の溶剤103を吹き付けるためのノズル104が筒状容器102の一端の開口部付近に配置されている。溶剤103は、例えば一酸化錫(SnO)、水、アルコール(メタノールやエタノール等)および塩酸(HCl)の混合溶液や二酸化錫(SnO2)、アルコールおよびフッ酸(HF)の混合溶液等である。
A conceptual diagram of the process of forming the transparent
ガラスバルブ2の端部の外面に電極本体層101aが形成されたガラスバルブ2を筒状容器102の内部に配置し、筒状容器102をその管軸X102を回転軸として回転させながら、ノズル104からガラスバルブ2の端部に溶剤103を吹き付ける。その後、約600[℃]で焼き付けることにより、透明導電層101bを形成することができる。
The
なお、図1(a)に示す透明導電層101bは、電極本体層101aを含むガラスバルブ2の端部全体を覆っているものであるが、電極本体層101aのみを覆うものであってもよい。また、透明導電層101bは、電極本体層101aにおけるガラスバルブ2の長手方向中央部側の端を越えて形成されている。ガラスバルブ2のうち、電極本体層101aで挟まれた領域が実質的に発光部となるが、透明導電層101bは透明であるために上記したとおり電極本体層101aを越えて発光部の一部に形成されているランプ100の光束が損なわれることはない。また、透明導電層101bに用いた材料の電気抵抗値(約2[kΩ])は、電極本体層101aを形成する材料の電気抵抗値(約0.2[kΩ])よりも大きいため、透明導電層101bにおける電極本体層101aを覆っていない部分は、放電に寄与しないこととなる。また、仮に透明導電層101bの電気抵抗値が∞であったとしても、その厚みが数100[nm]までである場合には、いわゆるトンネル効果により電極本体層101aへの導通性を維持することができる。
In addition, although the transparent
電気抵抗値は、テスター(フルーク株式会社製FLUKE87)を用いて、そのテスターの両先を管軸X100方向に10[mm]離間して電極部表面に垂直に押し当てて測定した。 The electrical resistance value was measured by using a tester (FLUKE87 manufactured by Fluke Co., Ltd.) and pressing both ends of the tester 10 mm apart in the direction of the tube axis X100 and vertically against the surface of the electrode part.
なお、電極本体層101aの上を不透明な導電層で覆う場合は、その導電層における電極本体層101aからはみ出た部分は、ランプ100の光束の損失となる。また、電極本体層101aと比べて電気抵抗値が大きくない導電層を用いる場合は、その導電層における電極本体層101aからはみ出た部分は、放電に寄与してしまい、両端の電極間で、その静電容量に差異やばらつきが生じる可能性がある。したがって、上記したような導電層を用いる場合、マスキング処理を施す必要がある。
When the
また、ガラスバルブ2の全体が透明導電層101bにより覆われていてもよい。この場合、ガラスバルブ2の材料として、例えば熱膨張係数が60[K-1]以上110[K-1]以下の軟質ガラスを用いた場合、ガラスバルブ2の表面に傷が入るのを防止し、ガラスバルブ2の破損を防止することができる。
Further, the
本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100は、上記の構成により、外部電極101を半田ディップのようなガラスバルブ2の端部に熱衝撃の加わる工程を経ることなく形成できるため、ガラスバルブ2の端部にクラックが発生するのを防止することができる。また、鉛フリーガラスやソーダガラスのようにホウ珪酸ガラスよりも熱膨張係数の高いガラスをガラスバルブ2に用いた場合でも、その端部にクラックが発生するのを防止することができる。
The low-
なお、電極本体層101aの厚みD1は、70[μm]以下であって、電極本体層101aの縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっていることが好ましい。これは、ランプ100の点灯中にオゾンの発生を抑制することができるからである。ここで、「電極本体層の縁部」とは、電極本体層101aの厚みが厚みD1よりも薄くなる変化点の位置から縁側の部分を意味する。
The thickness D 1 of the electrode
発明者らは、電極本体層の構造および厚みの異なる実験試料を用いて、管電圧を変化させて点灯し、電極本体層の厚みとオゾンの発生量との関係を確認した。実験に用いる試料として、電極本体層の構造を除いて本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプと材料、寸法等が同じ仕様の外部電極型蛍光ランプで、電極本体層101aの厚みが70[μm]であって、電極本体層101aの縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっているものを実施例1とし、電極本体層101aの厚みを除いて実施例1と同じ構成を有し、電極本体層101aの厚みが45[μm]のものを実施例2とした。また、電極本体層101aの構造を除いて実施例1および実施例2と同じ仕様で、電極本体層101aの厚みが70[μm]であって、電極本体層101aの縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっておらず、図3(a)、(b)に示すように管軸X105を含む断面図においてガラスバルブ2と電極本体層101aとで階段状になっているものを縁とガラスバルブ2の外表面との間に段差が生じているものを比較例1とし、電極本体層101aの厚みを除いて比較例1と同じ構成を有し、電極本体層101aの厚みが30[μm]のものを比較例2とした。以上、4種類の実験試料を用い、管電圧を変化させて点灯させることで、それぞれのオゾンの発生量を確認した。
The inventors used experimental samples having different electrode body layer structures and thicknesses, and turned on by changing the tube voltage, and confirmed the relationship between the thickness of the electrode body layer and the amount of ozone generated. The sample used for the experiment is an external electrode fluorescent lamp having the same specifications as the low-pressure discharge lamp according to the first embodiment of the present invention except for the structure of the electrode body layer. The thickness of the
オゾンの発生量は、周囲温度25±1[℃]において、実験試料であるランプを一本ずつ点灯させ、それぞれ荏原実業製品のオゾン測定器(EG2001F)を用い、ランプの外部電極の長手方向中央部直上5[mm]の位置に検出部を配置して測定した。 The amount of ozone generated was measured at ambient temperature of 25 ± 1 [° C] by turning on each of the experimental lamps one by one, and using the Okahara business product's ozone meter (EG2001F). The measurement was performed by placing the detection unit at a position of 5 mm directly above the part.
実験の結果である電極本体層の厚みと管電圧との関係を示す図を図4に示す。一般的な外部電極型蛍光ランプの管電圧は、2000[Vrms]〜2200[Vrms]程度に設計されるため、管電圧を2200[Vrms]にしてもオゾンが発生しなければオゾンが発生し難いと評価できる。 FIG. 4 shows a relationship between the thickness of the electrode main body layer and the tube voltage, which is the result of the experiment. The tube voltage of a general external electrode type fluorescent lamp is designed to be about 2000 [Vrms] to 2200 [Vrms]. Therefore, even if the tube voltage is 2200 [Vrms], ozone is hardly generated unless ozone is generated. Can be evaluated.
図4に示すように、比較例1の場合、管電圧が1800[Vrms]を超えたあたりでオゾンが発生した。また、比較例2の場合も、管電圧が2100[Vrms]を超えるとオゾンが発生した。 As shown in FIG. 4, in the case of Comparative Example 1, ozone was generated when the tube voltage exceeded 1800 [Vrms]. Also in Comparative Example 2, ozone was generated when the tube voltage exceeded 2100 [Vrms].
一方、実施例1の場合、管電圧が2300[Vrms]になるまでオゾンが発生しなかった。また、実施例2の場合は、管電圧が2500[Vrms]を超えてもオゾンが発生しなかった。 On the other hand, in the case of Example 1, ozone was not generated until the tube voltage reached 2300 [Vrms]. In the case of Example 2, ozone was not generated even when the tube voltage exceeded 2500 [Vrms].
このような結果となった理由については次のように考えた。図3(b)に示すように、比較例1および比較例2の場合、電極本体層101aの縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなる構成ではなく、前記縁部が階段状になっているために、オゾンの発生原因となるコロナ放電が発生し易い。
The reason for this result was considered as follows. As shown in FIG. 3B, in the case of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the edge portion of the electrode
一方、図1(b)に示すように、実施例1および実施例2の場合、電極本体層101aの縁部が縁に近づくに従って薄くなっており、コロナ放電が発生し難い。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, in the case of Example 1 and Example 2, the edge of the electrode
しかし、詳細なメカニズムは不明であるが、電極本体層101aの厚みが70[μm]を超えている場合は、縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっていても、管電圧が2200[Vrms]以下でオゾンが発生し易いことがわかった。
However, although the detailed mechanism is unknown, when the thickness of the
以上のとおり、電極本体層101aの厚みが70[μm]以下であって、縁部の厚みが縁に近づくに従って薄くなっていることにより、オゾンの発生を抑えることができる。さらに、ランプ設計に余裕を持たせるためには、管電圧が2500[Vrms]を超えてもオゾンが発生しないことが好ましいため、電極本体層101aの厚みは、30[μm]以下であることがより好ましい。但し、5[μm]未満の厚みの電極本体層101aを形成することは製造上、困難である。
As described above, since the electrode
図1(b)をさらに拡大した拡大図を図5に示す。図5に示すような電極本体層101aの断面図において、電極本体層101aの外面を表す稜線の軌道107が、図中に一点鎖線で示す軌道X(電極本体層101aの端縁である位置P1と、位置P1からガラスバルブ2の長手方向に距離L1だけ戻った稜線の軌道107上の位置P2とを直線で結んだ軌道)と図中に二点鎖線で示す軌道Y(位置P2を含みガラスバルブ2の外表面に平行な軌道)との間に収まり、かつ、例えばくちばし状のように軌道Y側にR形状に膨らんでいることが好ましい。この場合、オゾンの発生をより抑えることができる。なお、位置P2の厚みL2は、最大厚みD1の1/10以上1未満であることが好ましい。位置P2の厚みL2が最大厚みD1の1/10以上の場合、電極本体層101aがガラスバルブ2から剥離し難い。また、位置P2の厚みL2が最大厚みD1の1未満の場合、コロナ放電をより抑制することができ、オゾンの発生を抑制することができる。
FIG. 5 shows an enlarged view obtained by further enlarging FIG. In the cross-sectional view of the electrode
さらに、図1(b)に示すように、一点鎖線で示す軌道N(位置P1と電極本体層101aの厚みが厚みD1よりも薄くなる変化点である位置P3)とガラスバルブ2の外表面とのなす角度Qが5[°]〜45[°]の範囲内にあることが好ましい。この場合、コロナ放電によりオゾンが発生し難く、電極本体層101aがガラスバルブ2から剥離し難いからである。
Further, as shown in FIG. 1B, the trajectory N (the position P 1 and the position P 3 where the thickness of the
ところで、図6に示すように、外部電極101の電極本体層101aの表面にロットナンバー等の文字101cを印し、その上に透明導電層101bが形成されていることが好ましい。一般的に、外部電極型蛍光ランプにおいては、外部電極の形成されている以外の部分、すなわち外部電極101に挟まれた発光部にロットナンバー等の文字を印すのは、光束の損失が生じるために適切ではない。しかし、単に外部電極101上に文字を印した場合には、ソケットとの接触、摩擦や外部電極の硫化または酸化により、文字が認識不可能となるおそれがある。そこで、外部電極101のうち、電極本体層101a上に文字が印され、その上に透明導電層101bが積層されていることで、当該文字が削れたり、電極本体層101aが硫化または酸化して認識不可能となることを防止することができる。
By the way, as shown in FIG. 6, it is preferable that a
なお、電極本体層101aの外表面に文字を印す方法は、インクジェット方式やレーザーマーキング等のように公知の種々の方法を用いることができる。
In addition, the method of marking a character on the outer surface of the electrode
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸X200を含む断面図を図7に示す。本発明の第2の実施形態に係る低圧放電ランプ(以下、単に「ランプ200」という)は、ガラスバルブ2の一端部に外部電極101を、他端部に内部電極201を有する外部内部電極型蛍光ランプである。ランプ200は、その他端部の内部に内部電極201を有し、それに伴う構成を除いては本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100と実質的に同じ構成を有している。よって、内部電極201とそれに伴う構成について詳細に説明し、それ以外の点については省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a cross-sectional view including the tube axis X 200 of the low-pressure discharge lamp according to the second embodiment of the present invention. The low-pressure discharge lamp (hereinafter simply referred to as “
内部電極201は、例えばニッケル(Ni)製の有底筒状のホロー電極であって、全長が5.2[mm]、外径が2.7[mm]、内径が2.3[mm]、肉厚が0.2[mm]である。なお、この内部電極201の材料としては、ニッケルに限定されず、例えばニオブ(Nb)、タンタル(Ta)またはモリブデン(Mo)等であってもよい。この内部電極201は、その管軸がガラスバルブ2の管軸X200とほぼ一致するように配置されており、その外周面とガラスバルブ2の内面との間隔が全域に亘ってほぼ均一となっている。なお、電極201の外周面とガラスバルブ2の内面との間隔は、0.2[mm]以下が好ましく、例えば0.15[mm]に設定されている。このように前記間隔を0.2[mm]以下に規定することにより、点灯中、内部電極201の外周面とガラスバルブ2の内面との間に形成される空間に放電が入り込まず、内部電極201の内部のみで放電が起こる。したがって、点灯中の放電が内部電極201の外側に移行しにくくなり、ガラスバルブ2の内面への過剰なスパッタリングを抑制して水銀の消耗速度を抑えることができ、ランプ200の長寿命化を図ることができる。また、放電が後述するリード線202側へ回り込むことを防止することにより、リード線202の消耗を抑制することができる。
The
リード線202は、例えば、タングステン(W)製の内部リード線202aと、半田等に付着し易いニッケル(Ni)製の外部リード線202bとの継線からなり、内部リード線202aと外部リード線202bとの接合面が、ガラスバルブ2の端面とほぼ面一である。すなわち、内部リード線202aは、その一端部がホロー状の電極201の底部に電気的かつ機械的に接続され、外部リード線202bと継線されている他端部側の大半がガラスバルブ2に封着されている。外部リード線202bは、実質的に全体がガラスバルブ2の外部に位置している。内部リード線202aは、全長が3[mm]、線径が1[mm]である。外部リード線202bは、全長が5[mm]、線形が0.8[mm]である。
The
なお、リード線202の構成は上記構成に限定されず、例えば、内部リード線202aと外部リード線202bが分けられておらず、一本線で構成されていてもよいし、または内部リード線202aあるいは外部リード線202bがさらに複数の線を継線したものでもよい。
The configuration of the
本発明の第2の実施形態に係る低圧放電ランプ200は、上記の構成により、本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100と同様に、ガラスバルブ2の端部にクラックが発生するのを防止することができる。
The low-
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図を図8に示す。図8に示すように、バックライトユニット300は、直下方式であり、一つの面が開口した直方体状の筐体301と、この筐体301の内部に収納された複数のランプ100と、筐体301の開口を覆う光学シート類302とを備えている。バックライトユニット300は、液晶パネル(図示せず)の背面に配置され、液晶表示装置400(図9参照)における光源装置として用いられる。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows an exploded perspective view of the backlight unit according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
筐体301は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製であって、その内面に銀などの金属が蒸着されて反射面303が形成されている。なお、筐体301の材料としては、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウムや冷間圧延材(例えばSPCC)等の金属材料により構成しても良い。また、内面の反射面303として金属蒸着膜以外に、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂に炭酸カルシウム、二酸化チタン(TiO2)等を添加することにより反射率を高めた反射シートを筐体301に貼付して構成してもよい。
The
また、筐体301の内部には、ランプ100、ソケット304およびカバー305が配置されている。
In addition, a
ソケット304は、筐体301の長手方向に離間して配置された2つの端子で対をなし、ランプ100は対をなす2つの端子間に組み込まれる。
The
ソケット304は、図8に示すように、例えばリン青銅等の銅合金製の板材を折り曲げて加工したものであって、ランプ100の外部電極101が嵌め込まれる一対の挟持片304aと、これら隣り合う挟持片304a同士を下端縁で電気的に連結する連結片304bとからなる。挟持片304aにランプ100の外部電極101を嵌め込めば、前記挟持片304aによってランプ100がソケット304に保持されるとともに、ソケット304と外部電極101部とが電気的に接続される。そして、バックライトユニット300に取り付けられたランプ100には、バックライトユニット300の点灯回路(図示せず)からソケット304を介して電力が供給される。
As shown in FIG. 8, the
カバー305は、筐体301の短手方向に並ぶ端子の絶縁性を確保するためのものである。
The
なお、ランプ100は、図8に示すように、本発明の第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100(冷陰極蛍光ランプ)であるが、これに限らず、本発明の第2の実施形態に係る低圧放電ランプ200(外部内部電極蛍光ランプ)も適用することができる。
As shown in FIG. 8, the
光学シート類302は、例えば図8に示すように、拡散板306、拡散シート307およびレンズシート308により構成されている。拡散板306は、例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂製の板状体であって、筐体301の開口部を塞ぐように配置されている。拡散シート307は、例えばポリエステル樹脂製である。レンズシート308は、例えばアクリル系樹脂とポリエステル樹脂の貼り合せである。これらの光学シート類302は、それぞれ拡散板306に順次重ね合わせるようにして配置されている。
For example, as shown in FIG. 8, the
本発明の第3の実施形態に係るバックライトユニット300は、上記の構成により、ガラスバルブ2の端部にクラックが発生するのを防止することができる。
The
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置の概要を図9に示す。図9に示すように、液晶表示装置400は、例えば32[inch]液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット401と本発明の第3の実施形態に係るバックライトユニット300と点灯回路402とを備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows an outline of a liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the liquid
液晶画面ユニット401は、公知のものであって、液晶パネル(カラーフィルター基板、液晶、TFT基板等)(図示せず)、駆動モジュール等(図示せず)を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
The liquid
点灯回路402は、バックライトユニット300内部のランプ100を点灯させる。そして、ランプ100は、例えば点灯周波数40[kHz]〜100[kHz]、ランプ電流3[mA]〜25[mA]で動作される。
The
なお、図9では、液晶表示装置400の光源装置として本発明の第3の実施形態に係るバックライトユニット300に第1の実施形態に係る低圧放電ランプ100を挿入した場合について説明したが、これに限らず、本発明の第2の実施形態に係る低圧放電ランプ200も適用することができる。
In FIG. 9, the case where the low-
本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置400は、上記の構成により、ガラスバルブ2の端部にクラックが発生するのを防止することができる。
The liquid
<変形例>
以上、本発明を上記した各実施形態に示した具体例に基づいて説明したが、本発明の内容が各実施形態に示した具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を用いることができる。
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the specific examples shown in the above embodiments. However, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the respective embodiments. Variations can be used.
1.ガラスバルブの材料について
(1)紫外線吸収について
ガラスバルブの材料であるガラスに遷移金属の酸化物をその種類によって所定量をドープすることにより254[nm]や313[nm]の紫外線を吸収することができる。具体的には、例えば酸化チタン(TiO2)の場合は、組成比率0.05[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収し、組成比率2[mol%]以上ドープすることにより313[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化チタンを組成比率5.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまうため、組成比率0.05[mol%]以上5.0[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。
1. Glass bulb material (1) UV absorption Absorption of 254 [nm] and 313 [nm] ultraviolet rays by doping glass, which is a glass bulb material, with a predetermined amount of transition metal oxide depending on the type. Can do. Specifically, for example, in the case of titanium oxide (TiO 2 ), the composition ratio of 0.05 [mol%] or more is doped to absorb ultraviolet rays of 254 [nm], and the composition ratio is 2 [mol%] or more. Thus, it is possible to absorb ultraviolet rays of 313 [nm]. However, when titanium oxide is doped more than the composition ratio of 5.0 [mol%], the glass is devitrified, so the composition ratio is 0.05 [mol%] or more and 5.0 [mol%] or less. It is preferable to dope in the range.
また、酸化セリウム(CeO2)の場合は、組成比率0.05[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化セリウムを組成比率0.5[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化セリウムを組成比率0.05[mol%]以上0.5[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。なお、酸化セリウムに加えて酸化スズ(SnO)をドープすることにより、酸化セリウムによるガラスの着色を抑えることができるため、酸化セリウムを組成比率5.0[mol%]以下までドープすることができる。この場合、酸化セリウムを組成比率0.5[mol%]以上ドープすれば313[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、この場合においても酸化セリウムを組成比率が5.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまう。 In the case of cerium oxide (CeO 2 ), 254 [nm] ultraviolet rays can be absorbed by doping at a composition ratio of 0.05 [mol%] or more. However, when cerium oxide is doped more than 0.5 [mol%], the glass is colored, so cerium oxide has a composition ratio of 0.05 [mol%] to 0.5 [mol%]. It is preferable to dope in the following range. In addition, since coloring of glass by cerium oxide can be suppressed by doping tin oxide (SnO) in addition to cerium oxide, cerium oxide can be doped to a composition ratio of 5.0 [mol%] or less. . In this case, if cerium oxide is doped with a composition ratio of 0.5 [mol%] or more, ultraviolet rays of 313 [nm] can be absorbed. However, even in this case, when the composition ratio of cerium oxide is more than 5.0 [mol%], the glass is devitrified.
また、酸化亜鉛(ZnO)の場合は、組成比率2.0[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化亜鉛を組成比率20[mol%]より多くドープした場合、ガラスが失透してしまうおそれがあるため、酸化亜鉛を2.0[mol%]以上20[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。 In the case of zinc oxide (ZnO), ultraviolet rays of 254 [nm] can be absorbed by doping at a composition ratio of 2.0 [mol%] or more. However, when zinc oxide is doped more than 20 [mol%], the glass may be devitrified, so zinc oxide is in the range of 2.0 [mol%] to 20 [mol%]. It is preferable to dope.
また、酸化鉄(Fe2O3)の場合は、組成比率0.01[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化鉄を組成比率2.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化鉄を組成比率0.01[mol%]以上2.0[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。 Further, in the case of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 254 [nm] ultraviolet rays can be absorbed by doping at a composition ratio of 0.01 [mol%] or more. However, when iron oxide is doped more than the composition ratio of 2.0 [mol%], the glass is colored, so the iron oxide is contained in the composition ratio of 0.01 [mol%] to 2.0 [mol%]. It is preferable to dope in the following range.
(2)赤外線透過係数について
ガラス中の水分含有量を示す赤外線透過率係数は、0.3以上1.2以下の範囲、特に0.4以上0.8以下の範囲となるように調整することが好ましい。赤外線透過率係数が1.2以下であれば、外部電極蛍光ランプ(EEFL)や長尺の冷陰極蛍光ランプ等の高電圧印加ランプに適用可能な低い誘電正接を得やすくなり、0.8以下であれば誘電正接が十分に小さくなって、さらに高電圧印加ランプに適用可能となる。
(2) Infrared transmission coefficient The infrared transmission coefficient indicating the water content in the glass is adjusted to be in the range of 0.3 to 1.2, particularly 0.4 to 0.8. Is preferred. When the infrared transmittance coefficient is 1.2 or less, it becomes easy to obtain a low dielectric loss tangent applicable to a high voltage application lamp such as an external electrode fluorescent lamp (EEFL) or a long cold cathode fluorescent lamp, and 0.8 or less. If so, the dielectric loss tangent becomes sufficiently small and can be applied to a high voltage application lamp.
なお、赤外線透過率係数(X)は下式で表すことができる。 The infrared transmittance coefficient (X) can be expressed by the following formula.
(3)ガラスバルブの形状について
(a)全体形状について
ガラスバルブの形状は、直管形状のものに限らず、例えばL字形状、U字形状、コの字形状、渦巻き形状等であってもよい。また、ガラスバルブの管軸に対して垂直に切った断面は、略円形状のものに限らず、例えばトラック形状や角丸形状のような扁平形状や楕円形状等であってもよい。
(3) About the shape of the glass bulb (a) About the overall shape The shape of the glass bulb is not limited to a straight tube shape, but may be, for example, an L shape, a U shape, a U shape, a spiral shape, etc. Good. Moreover, the cross section cut perpendicularly to the tube axis of the glass bulb is not limited to a substantially circular shape, and may be a flat shape such as a track shape or a rounded round shape, an elliptical shape, or the like.
(b)端部形状について
図10に示すように、ガラスバルブ2の端部の形状は一方の端部である第1封着部の外形は半球状2aで、もう一方の端部である第2封着部2bがガラスバルブの外径よりも小さい外径の半球状のものが突出したものでもよい。この場合、第2封着部2bの外径は3[mm]であり、ガラスバルブ2のストレート部Sの外径4[mm]よりも細くなっている。ここで、「ストレート部S」とは、ガラスバルブ2における第1封着部および第2封着部で挟まれた部分であって、かつその外表面がガラスバルブ2の管軸X108に対して略平行な部分のことをいう。第2封着部側のガラスバルブ2の管軸方向にWで示す範囲(すなわち、ガラスバルブ2における内端からストレート部Sに至る範囲)は、ガラスバルブ2の内端から管軸方向中央部に向かって拡径する略テーパー状をなしている(以下、単に「テーパー部」という)。
(B) End Shape As shown in FIG. 10, the shape of the end portion of the
第2外部電極の電極本体層110aは、上記したテーパー部Wを避け、当該テーパー部Wよりも管軸方向X108中央寄りに形成されていることが好ましい。すなわち、テーパー部Wに電極本体層110aの一部が重なると、重なった部分で、電極本体層110aとガラスバルブ2の外面との間に後述するようにして隙間が生じてしまう場合がある。間隙が生じると、当該間隙部分における電極本体層110aとガラスバルブ2との間で放電が起こり、強い酸化力を持ったオゾンが発生してしまうからである。
Electrode body layer 110a of the second outer electrode, avoiding the tapered portion W as described above, it is preferably formed in the tube axis direction X 108 closer to the center than the tapered portion W. That is, when a part of the electrode main body layer 110a overlaps the tapered portion W, a gap may be generated between the electrode main body layer 110a and the outer surface of the
前記間隙の発生原因は、スクリーン印刷によって、金属ペーストを塗布した場合、塗布面形状の安定しないテーパー部Wにおいては、金属ペーストのかすれが生じたり、端部が鋸歯状にギザギザに乱れたりする場合が生じるためである。 The reason for the occurrence of the gap is when the metal paste is applied by screen printing, in the tapered portion W where the coated surface shape is not stable, the metal paste is blurred or the end portion is serrated in a jagged manner. This is because.
(c)外面の形状について
また、図11に示すように、ガラスバルブ2の外面上であって、電極本体層101aの形成部に粗面処理の施された粗面処理部2cが形成されていてもよい。この場合、粗面処理部2cが形成されていない場合に比べて電極本体層101aの表面積を大きくすることができるため、その分の静電容量を大きくすることができ、ランプ100の効率を高めることができる。さらに粗面処理部2cが形成されていることで、電極本体層101aがガラスバルブ2によくなじみ、ガラスバルブ2と電極本体層101aとの接着力を高めることができる。
(C) About shape of outer surface Moreover, as shown in FIG. 11, it is on the outer surface of the
また、ガラスバルブ2の外面上であって、透明導電層101bの形成部に粗面処理部2cが形成されていてもよい。この場合、粗面処理部2cが形成されていない場合に比べて、ガラスバルブ2と透明導電層101bとの接着力を高めることができる。
Moreover, the rough surface treatment part 2c may be formed on the outer surface of the
2.蛍光体層の蛍光体について
(1)紫外線吸収について
例えば、近年、液晶カラーテレビの大型化に伴って、バックライトユニットの開口を塞ぐ拡散板に寸法安定性の良いポリカーボネートが使用されるようになっている。このポリカーボネートは、水銀が発する313[nm]の波長の紫外線により劣化しやすい。このような場合には、波長313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体を利用すると良い。なお、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体としては、以下のものがある。
2. Regarding phosphors in the phosphor layer (1) About ultraviolet absorption For example, in recent years, with the increase in size of liquid crystal color televisions, polycarbonate with good dimensional stability has been used for the diffusion plate that closes the opening of the backlight unit. ing. This polycarbonate is easily deteriorated by ultraviolet rays having a wavelength of 313 [nm] emitted from mercury. In such a case, a phosphor that absorbs ultraviolet light having a wavelength of 313 [nm] may be used. The following phosphors absorb 313 [nm] ultraviolet rays.
(a)青色
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl10O17]又は[Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl16O27]
ここで、x,y,zはそれぞれ0≦x≦0.4、 0.07≦y≦0.25、 0≦z<0.1なる条件を満たす数であることが好ましい。
(A) Blue Europium / manganese co-activated barium aluminate / strontium / magnesium [Ba 1-xy Sr x Eu y Mg 1-z Mn z Al 10 O 17 ] or [Ba 1-xy Sr x Eu y Mg 2− z Mn z Al 16 O 27 ]
Here, x, y, and z are preferably numbers satisfying the conditions of 0 ≦ x ≦ 0.4, 0.07 ≦ y ≦ 0.25, and 0 ≦ z <0.1, respectively.
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[BaMg2Al16O27:Eu2+]、[BaMgAl10O17:Eu2+] (略号:BAM−B)や、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[(Ba,Sr)Mg2Al16O27:Eu2+]、[(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2+](略号:SBAM−B)等がある。 Examples of such phosphors include europium activated barium magnesium aluminate [BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ ], [BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ ] (abbreviation: BAM-B), Europium activated barium aluminate / strontium / magnesium [(Ba, Sr) Mg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ ], [(Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu 2+ ] (abbreviation: SBAM-B) Etc.
(b)緑色
・マンガン不活マグネシウムガレート[MgGa2O4:Mn2+](略号:MGM)
・マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛[Ce(Mg,Zn)Al11O19:Mn2+](略号:CMZ)
・テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[CeMgAl11O19:Tb3+](略号:CAT)
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl10O17]又は[Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl16O27]
ここで、x,y,zはそれぞれ0≦x≦0.4、 0.07≦y≦0.25、 0.1≦z≦0.6なる条件を満たす数であり、zは0.4≦x≦0.5であることが好ましい。
(B) Green • Manganese inactive magnesium gallate [MgGa 2 O 4 : Mn 2+ ] (abbreviation: MGM)
Manganese activated cerium aluminate, magnesium, zinc [Ce (Mg, Zn) Al 11 O 19 : Mn 2+ ] (abbreviation: CMZ)
· Active aluminate, cerium-magnesium with terbium [CeMgAl 11 O 19: Tb 3+ ] ( abbreviation: CAT)
• Europium • Manganese co-activated barium aluminate • Strontium • Magnesium [Ba 1 -xy Sr x Eu y Mg 1 -z Mn z Al 10 O 17 ] or [Ba 1 -xy Sr x Eu y Mg 2 -z Mn z Al 16 O 27 ]
Here, x, y and z are numbers satisfying the conditions of 0 ≦ x ≦ 0.4, 0.07 ≦ y ≦ 0.25, and 0.1 ≦ z ≦ 0.6, respectively, and z is 0.4 It is preferable that ≦ x ≦ 0.5.
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[BaMg2Al16O27:Eu2+,Mn2+]、[BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+](略号:BAM−G)や、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[(Ba,Sr)Mg2Al16O27:Eu2+,Mn2+]、[(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2+,Mn2+](略号:SBAM−G)等がある。 Examples of such phosphors include europium / manganese co-activated barium aluminate / magnesium [BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ ], [BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2]. + ] (Abbreviation: BAM-G), europium / manganese co-activated barium aluminate / strontium / magnesium [(Ba, Sr) Mg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ ], [(Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ ] (abbreviation: SBAM-G).
(c)赤色
・ユーロピウム付活リン・バナジン酸イットリウム[Y(P,V)O4:Eu3+](略号:YPV)
・ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム[YVO4:Eu3+](略号:YVO)
・ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド[Y2O2S:Eu3+](略号:YOS)
・マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム[3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+](略号:MFG)
・ジスプロシウム付活バナジン酸イットリウム[YVO4:Dy3+](赤と緑の2成分発光蛍光体であり、略号:YDS)
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体を混合して用いても良い。例えば、青色にBAM−B(313[nm]を吸収する。)のみ、緑色にLAP(313[nm]を吸収しない。)とBAM−G(313[nm]を吸収する。)、赤色にYOX(313nmを吸収しない。)とYVO(313[nm]を吸収する。)の蛍光体を用いても良い。このような場合は、前述のように波長313[nm]を吸収する蛍光体が、総重量組成比率で50%より大きくなるように調整することで、紫外線がガラスバルブ外に漏れ出ることをほとんど防止できる。したがって、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体を蛍光体層105に含む場合には、上記のバックライトユニットの開口を塞ぐポリカーボネート(PC)からなる拡散板等の紫外線による劣化が抑制され、バックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。
(C) Red • Europium activated phosphorus • Yttrium vanadate [Y (P, V) O 4 : Eu 3+ ] (abbreviation: YPV)
Europium activated yttrium vanadate [YVO 4 : Eu 3+ ] (abbreviation: YVO)
・ Europium-activated yttrium oxysulfide [Y 2 O 2 S: Eu 3+ ] (abbreviation: YOS)
Manganese-activated magnesium fluoride germanate [3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 : Mn 4+ ] (abbreviation: MFG)
Dysprosium-activated yttrium vanadate [YVO 4 : Dy 3+ ] (red and green two-component phosphor, abbreviation: YDS)
In addition, you may mix and use the fluorescent substance of a different compound with respect to one type of luminescent color. For example, only BAM-B (absorbs 313 [nm]) in blue, LAP (does not absorb 313 [nm]) in green, BAM-G (absorbs 313 [nm]) in green, and YOX in red Alternatively, a phosphor of YVO (absorbs 313 [nm]) may be used. In such a case, as described above, the phosphor that absorbs the wavelength 313 [nm] is adjusted so that the total weight composition ratio is larger than 50%, so that the ultraviolet rays almost leak out of the glass bulb. Can be prevented. Therefore, when the
ここで、「313[nm]の紫外線を吸収する」とは、254[nm]付近の励起波長スペクトル(励起波長スペクトルとは、蛍光体を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである。)の強度を100[%]としたときに、313[nm]の励起波長スペクトルの強度が80[%]以上のものと定義する。すなわち、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体とは、313[nm]の紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体である。 Here, “absorbing ultraviolet rays of 313 [nm]” means an excitation wavelength spectrum near 254 [nm] (excitation wavelength spectrum means that excitation light is emitted while changing the wavelength of the phosphor, and the excitation wavelength and emission intensity are changed. The intensity of the excitation wavelength spectrum at 313 [nm] is defined as 80 [%] or more. That is, the phosphor that absorbs ultraviolet rays of 313 [nm] is a phosphor that can absorb ultraviolet rays of 313 [nm] and convert it into visible light.
(2)高色再現について
液晶カラーテレビで代表される液晶表示装置では、近年における高画質化の一環としてなされる高色再現化に伴い、当該液晶表示装置のバックライトユニットの光源として用いられる冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
(2) High color reproduction Liquid crystal display devices typified by liquid crystal color televisions have been used as a light source for a backlight unit of the liquid crystal display device in accordance with the recent high color reproduction that is performed as part of the improvement in image quality. There is a need to expand the reproducible chromaticity range in cathode fluorescent lamps and external electrode fluorescent lamps.
このような要請に対して、例えば、以下の蛍光体を用いることで、実施の形態での蛍光体を用いる場合よりも、色度範囲の拡大を図ることができる。具体的には、CIE1931色度図において、高色再現用の当該蛍光体の色度座標値が、実施の形態で使用した3つの蛍光体の色度座標値を結んでできる三角形を含んで色再現範囲を広げる座標に位置する。 In response to such a request, for example, by using the following phosphor, the chromaticity range can be expanded as compared with the case of using the phosphor in the embodiment. Specifically, in the CIE 1931 chromaticity diagram, the chromaticity coordinate value of the phosphor for high color reproduction includes a triangle formed by connecting the chromaticity coordinate values of the three phosphors used in the embodiment. Located at the coordinates that expand the reproduction range.
(a)青色
・ユーロピウム付活ストロンチウム・クロロアパタイト[Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+](略号:SCA)、色度座標:x=0.151、y=0.065
上記以外に、ユーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム・クロロアパタイト[(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu2+](略号:SBCA)も使用でき、上記波長313(nm)の紫外線も吸収できるSBAM−Bも高色再現用に使用できる。
(A) Blue • Europium-activated strontium chloroapatite [Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ ] (abbreviation: SCA), chromaticity coordinates: x = 0.151, y = 0.065
In addition to the above, europium activated strontium, calcium, barium, chloroapatite [(Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ ] (abbreviation: SBCA) can also be used, and the wavelength 313 (nm) SBAM-B, which can absorb ultraviolet rays), can also be used for high color reproduction.
(b)緑色
・BAM−G、色度座標:x=0.139、y=0.574
・CMZ、色度座標:x=0.164、y=0.722
・CAT、色度座標:x=0.267、y=0.663
なお、これらは上述したように、波長313[nm]の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した3つの蛍光体粒子以外にも、MGMも高色再現用に使用することもできる。
(B) Green BAM-G, chromaticity coordinates: x = 0.139, y = 0.574
CMZ, chromaticity coordinates: x = 0.164, y = 0.722
CAT, chromaticity coordinates: x = 0.267, y = 0.663
As described above, these can also absorb ultraviolet rays having a wavelength of 313 [nm], and in addition to the three phosphor particles described here, MGM can also be used for high color reproduction.
(c)赤色
・YOS、色度座標:x=0.651、y=0.344
・YPV、色度座標:x=0.658、y=0.333
・MFG、色度座標:x=0.711、y=0.287
なお、これらは上述したように、波長313[nm]の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した3つの蛍光体粒子以外にも、YVO、YDSも高色再現用に使用することもできる。
(C) Red • YOS, chromaticity coordinates: x = 0.651, y = 0.344
YPV, chromaticity coordinates: x = 0.658, y = 0.333
MFG, chromaticity coordinates: x = 0.711, y = 0.287
As described above, these can also absorb ultraviolet rays having a wavelength of 313 [nm], and besides the three phosphor particles described here, YVO and YDS can also be used for high color reproduction.
また、上記で示した色度座標値は各々の蛍光体の粉体のみで測定した代表値であり、測定方法(測定原理)等に起因して、各蛍光体の粉体が示す色度座標値は、上掲した値と若干異なる場合があり得る。参考として上記実施の形態1の各蛍光体の粉体の色度座標値は、YOX(x=0.644、y=0.353)、LAP(x=0.351、y=0.585)、BAM−B(x=0.148、y=0,056)で構成されている。 In addition, the chromaticity coordinate values shown above are representative values measured only with each phosphor powder, and due to the measurement method (measurement principle), etc., the chromaticity coordinates indicated by each phosphor powder The value may be slightly different from the value listed above. For reference, the chromaticity coordinate values of the phosphor powders of the first embodiment are YOX (x = 0.644, y = 0.353), LAP (x = 0.351, y = 0.585). , BAM-B (x = 0.148, y = 0,056).
さらに、赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体は各波長につき1種類に限らず、複数種類を組み合わせて用いることとしても良い。 Furthermore, the phosphor used for emitting each color of red, green, and blue is not limited to one type for each wavelength, and a plurality of types may be used in combination.
ここで、上記の高色再現用の蛍光体粒子を用いて蛍光体層を形成した場合について説明する。ここでの評価は、CIE1931色度図内においてNTSC規格の3原色の色度座標値を結ぶNTSC三角形(NTSCtriangle)の面積を基準とした、高色再現用の蛍光体を用いた場合の3つの色度座標値を結んでできる三角形の面積の比(以下、NTSC比という。)で行なう。 Here, the case where a phosphor layer is formed using the above-described phosphor particles for high color reproduction will be described. In this evaluation, there are three evaluations in the case of using a phosphor for high color reproduction based on the area of the NTSC triangle (NTSC triangle) connecting the chromaticity coordinate values of the three primary colors of the NTSC standard in the CIE1931 chromaticity diagram. A triangular area ratio formed by connecting chromaticity coordinate values (hereinafter referred to as NTSC ratio) is used.
例えば、青色としてBAM−B、緑色としてBAM−G、赤色としてYVOを用いると(例1)NTSC比が92[%]となり、また、青色としてSCA、緑色としてBAM−G、赤色としてYVOを用いると(例2)NTSC比が100[%]となり、また、青色としてSCA、緑色としてBAM−G、赤色としてYOXを用いると(例3)、NTSC比が95[%]となり、例1及び2に比べて輝度を10[%]向上させることができる。 For example, when BAM-B is used as blue, BAM-G as green, and YVO as red (Example 1), the NTSC ratio is 92%, and SCA is used as blue, BAM-G as green, and YVO as red. (Example 2) When NTSC ratio is 100%, SCA is used as blue, BAM-G is used as green, and YOX is used as red (Example 3), NTSC ratio is 95%. The luminance can be improved by 10 [%] as compared with the above.
なお、ここでの評価に用いた色度座標値は、ランプ等が組み込まれた液晶表示装置とした状態で測定したものである為、カラーフィルターとの組み合わせにより色再現範囲が上記値より前後する可能性がある。 Note that the chromaticity coordinate values used for the evaluation here are measured in the state of a liquid crystal display device in which a lamp or the like is incorporated, so that the color reproduction range is around the above value depending on the combination with the color filter. there is a possibility.
3.ランプの種類について
なお、上記した本発明の第1の実施形態および第2の実施形態に係る低圧放電ランプにおいては、そのガラスバルブ2の内面に蛍光体層4を有するものについて説明したが、例えば、蛍光体層4を設けていない紫外線ランプであってもよい。
3. Regarding the types of lamps In the above-described low-pressure discharge lamps according to the first and second embodiments of the present invention, the one having the
本発明は、低圧放電ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to low-pressure discharge lamps, backlight units, and liquid crystal display devices.
2 ガラスバルブ
100,108,111,200 低圧放電ランプ
101,109,110 外部電極
101a,109a,110a 電極本体層
101b,109b,110b 透明導電層
300 バックライトユニット
400 液晶表示装置
2
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|---|---|---|---|---|
| JP2012009372A (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Stanley Electric Co Ltd | Ultraviolet discharge lamp and driving method of the same |
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