JPH024097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小型螢光燈に関するものである。[Detailed description of the invention] TECHNICAL FIELD This invention relates to compact fluorescent lights.

最近、腕時計型テレビやポケツトテレビなどの
新製品が開発されているが、これらのテレビの画
面は液晶素子にて形成されている。そして、ポケ
ツト・テレビの場合液晶素子を照射するためのバ
ツクライトとしてはエレクトロルミネセンスが利
用されている。このエレクトロルミネセンスは、
小型で消費電力が小さい長所を有するが、反面、
明るさが十分とはいえず、このため画面が暗いと
いう問題点を有している。 Recently, new products such as wristwatch-type televisions and pocket televisions have been developed, and the screens of these televisions are formed of liquid crystal elements. In the case of pocket televisions, electroluminescence is used as a backlight to illuminate the liquid crystal element. This electroluminescence
It has the advantage of being small and low power consumption, but on the other hand,
There is a problem that the brightness is not sufficient and the screen is therefore dark.

このようなことから、このバツクライトとして
小型螢光燈を用いることが提案されている。現在
の液晶カラー・テレビ開発状況では、２〜３イン
チ型が主流であり、電池使用であるために、ラン
プの全長が120mm以下であつて消費電力も1.5W以
下の小型のものが要求される。しかしながら、螢
光燈をこのような小型とすると、発光効率が低く
なつて十分な明るさを得ることができず、逆に発
光効率を高くして十分明るいものを得ようとする
と消費電力が大きくなつてしまう欠点がある。な
ぜならば、消費電力が小さいために熱陰極型のフ
イラメント電極の発熱量が小さくてランプの温度
が十分に上昇せずに、最冷点温度が低いために水
銀が十分に蒸発しないことや、全長が短かいので
電極間隔も短かくなるが、陰極前方の発光にあま
り寄与しない陰極暗部の長さは電極間隔に比例し
て小さくはならず、電極間の有効な陽光柱部の電
極間隔に対する比率が小さくなることなどのため
に発光効率が低下するからである。 For this reason, it has been proposed to use a compact fluorescent light as the backlight. In the current state of development of LCD color TVs, 2- to 3-inch models are the mainstream, and because they use batteries, small models with a total lamp length of 120 mm or less and power consumption of 1.5 W or less are required. . However, if a fluorescent lamp is made small like this, the luminous efficiency will be low and it will not be possible to obtain sufficient brightness.On the other hand, if you try to obtain a sufficiently bright light by increasing the luminous efficiency, the power consumption will be large. It has the disadvantage of getting used to it. This is because, due to the low power consumption, the calorific value of the hot cathode type filament electrode is small and the temperature of the lamp does not rise sufficiently, and the coldest point temperature is low so that mercury does not evaporate sufficiently. is short, so the electrode spacing is also shortened, but the length of the cathode dark area in front of the cathode, which does not contribute much to light emission, does not decrease in proportion to the electrode spacing, and the ratio of the effective positive column between the electrodes to the electrode spacing This is because the luminous efficiency decreases due to a decrease in the luminous efficiency.

本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、小型で消費電力が少なく、しかも発光
効率が良くて十分な明るさを得ることができる螢
光燈を提供することを目的とし、この目的は、ラ
ンプの全長が120mm以下、消費電力が1.5W以下の
螢光燈であつて、フイラメント電極がランプの端
部から10mm以内の位置に配置されたことを特徴と
する小型螢光燈によつて達成される。更には、こ
のフイラメント電極近傍のガラス封体を断熱材に
より被覆することにより、より確実に発光効率を
向上させることができるものである。 The present invention was made based on the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluorescent lamp that is small in size, consumes little power, has good luminous efficiency, and can provide sufficient brightness. This purpose is to provide a compact fluorescent lamp with a total lamp length of 120 mm or less and a power consumption of 1.5 W or less, characterized in that the filament electrode is disposed within 10 mm from the end of the lamp. achieved by. Furthermore, by covering the glass enclosure near the filament electrode with a heat insulating material, the luminous efficiency can be improved more reliably.

以下に図面に示す実施例に基いて本発明を具体
的に説明する。 The present invention will be specifically described below based on embodiments shown in the drawings.

第１図は本発明に係る小型螢光燈の一例を示す
説明用断面図とその温度分布を示すが、ガラス封
体１は全長Ｌが120mm以下、内径Ｄが８mm以下の
小型のものであつて、内壁面には螢光膜が塗布さ
れている。電極を構成するフイラメント２はタン
グステン、モリブデンなどの高融点金属よりな
り、デユメツト線やコパール線などよりなるリー
ド線３によつてガラス封体１内の両端近傍に固定
されている。フイラメント２はシングルやダブル
のコイル状や直線状とされるが、いずれにしても
軽量なものであり、例えば電子エミツターが固着
される部分の重量は0.3〜3.0mg程度となつてい
る。これは、軽量化によつて熱容量が小さくなり
消費電力を少くしても昇温しやすく、点燈性が向
上するためである。電子エミツターの材質として
は、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物も
しくは炭酸塩、その他各種のものが使用される。
両端のフイラメント２は、直流で点燈する場合に
はいずれか一方が熱陰極として機能し、交流で点
燈する場合には両方が熱陰極として機能するが、
フイラメント２の固定位置は、端部からの距離ｌ
が10mm以内であつて、従来の螢光燈に比べてその
距離が短かくなつている。そして、フイラメント
２近傍のガラス封体１には断熱材４が被覆されて
いる。この断熱材４は必ずしも必要ではないが、
これを被覆することによつて、この部分からの熱
放射を小さくして昇温を容易とすることができ
る。 FIG. 1 shows an explanatory cross-sectional view showing an example of a compact fluorescent light according to the present invention and its temperature distribution. The inner wall surface is coated with a fluorescent film. The filament 2 constituting the electrode is made of a high melting point metal such as tungsten or molybdenum, and is fixed near both ends inside the glass enclosure 1 by lead wires 3 made of dumet wire, copper wire, or the like. The filament 2 may be in the form of a single or double coil, or in the form of a straight line, but in any case it is lightweight; for example, the weight of the portion to which the electron emitter is fixed is about 0.3 to 3.0 mg. This is because the heat capacity decreases due to weight reduction, which makes it easier to raise the temperature even if power consumption is reduced, and lighting performance is improved. As the material for the electron emitter, oxides or carbonates of alkali metals or alkaline earth metals, and various other materials are used.
One of the filaments 2 at both ends functions as a hot cathode when lit with direct current, and both function as hot cathodes when lit with alternating current.
The fixed position of filament 2 is a distance l from the end.
is within 10mm, which is shorter than with conventional fluorescent lights. The glass enclosure 1 near the filament 2 is coated with a heat insulating material 4. Although this insulation material 4 is not necessarily necessary,
By covering this part, the heat radiation from this part can be reduced and the temperature can be easily raised.

ガラス封体１内には、例えば１〜２mg程度の微
量の水銀が封入され、そして、６〜50トール程度
のアルゴン、クリプトンもしくはネオンから選ば
れたガスまたはそれらの混合ガスが封入されてお
り、消費電力が1.5W以下で作動される。 A small amount of mercury, for example, about 1 to 2 mg, is sealed in the glass enclosure 1, and a gas selected from argon, krypton, or neon, or a mixed gas thereof, of about 6 to 50 torr is sealed, Operates with power consumption of 1.5W or less.

次に、実際に作製した螢光燈の一例を示す。 Next, an example of an actually produced fluorescent light will be shown.

全長Ｌ 80mm 内径Ｄ 6.45mm 電極間隔 59mm 端部からの距離ｌ ４mm 封入ガス アルゴン 封入ガス 15トール 水銀量 １mg フイラメント タングステン（MG＝2.67） 電子エミツター トリプルカーボネイトとジル
コニア混合物 電圧、電流 45V、15mA 消費電力 0.67W この小型螢光燈を点燈させるとき、最冷点はフ
イラメント２の後方であつてガラス封体１の端面
前方に位置する。従来の螢光燈のようにフイラメ
ント２のランプ端部からの距離ｌが大きいとき
は、第１図の点線曲線で示すように、中央部に比
べて最冷点位置の温度が低く、水銀の蒸気圧が低
くて発光効率が悪かつた。これに対して、本発明
に係る小型螢光燈は前記の距離ｌが10mm以内と小
さいことを大きな特徴とするものであつて、最冷
点位置が発熱体であるフイラメント２に近いた
め、その温度は第１図の実線曲線で示すように中
央部とほとんど変らない温度にまで昇温される。
従つて、水銀の蒸気圧が高くなつて発光効率が向
上する。次に、前記の距離ｌが小さいために、そ
の分だけアーク長が長くなる。従つて、全長が短
かい一定値であるにもかかわらず、発光に有効に
寄与する陽光柱部がそれだけ長くなつて明るさが
向上する。Total length L 80mm Inner diameter D 6.45mm Electrode spacing 59mm Distance from end l 4mm Filled gas Argon filled gas 15 torr Mercury amount 1mg Filament Tungsten (MG=2.67) Electronic emitter Triple carbonate and zirconia mixture Voltage, current 45V, 15mA Power consumption 0.67 W When this small fluorescent lamp is turned on, the coldest point is located behind the filament 2 and in front of the end face of the glass envelope 1. When the distance l from the lamp end of the filament 2 is large as in a conventional fluorescent lamp, the temperature at the coldest point is lower than that at the center, as shown by the dotted line curve in Figure 1, and the mercury The vapor pressure was low and the luminous efficiency was poor. On the other hand, the compact fluorescent light according to the present invention is characterized in that the distance l is as small as 10 mm or less, and the position of the coldest point is close to the filament 2, which is the heating element. As shown by the solid curve in FIG. 1, the temperature is raised to a temperature that is almost the same as that of the central portion.
Therefore, the vapor pressure of mercury increases and luminous efficiency improves. Next, since the distance l is small, the arc length becomes longer. Therefore, even though the total length is a short constant value, the positive column that effectively contributes to light emission becomes longer and the brightness is improved.

上記構成の小型螢光燈を実際に点燈してその輝
度を測定すると、雰囲気温度が20℃において約
7000ntと大きなものであり、2000時間の連続点燈
後においても実用上十分な明るさであつた。そし
てこのことから液晶素子のバツクライトとして用
いたときに画面を十分な明るさとすることがで
き、実用上のメリツトが大きい。 When the compact fluorescent lamp with the above configuration is actually turned on and its brightness is measured, it is found that at an ambient temperature of 20°C, it is approximately
It was large at 7,000 nt, and remained bright enough for practical use even after 2,000 hours of continuous lighting. Therefore, when used as a backlight for a liquid crystal element, the screen can be made sufficiently bright, which is a great practical advantage.

以上説明したように、本発明の小型螢光燈は、
ランプの全長が120mm以下、消費電力が1.5W以下
の螢光燈であつて、フイラメント電極がランプの
端部から10mm以内の位置に配置されたことを特徴
とするために、最冷点温度が上昇するとともにア
ーク長が長くなり、このため発光効率が向上す
る。従つて本発明によれば、小型で消費電力が少
なく、しかも発光効率が良くて十分な明るさを得
ることができる螢光燈を提供することができる。 As explained above, the compact fluorescent light of the present invention is
It is a fluorescent lamp with a total lamp length of 120 mm or less and a power consumption of 1.5 W or less, and the filament electrode is located within 10 mm from the end of the lamp, so the coldest point temperature is As it rises, the arc length becomes longer, which improves the luminous efficiency. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a fluorescent lamp that is small in size, consumes little power, has good luminous efficiency, and can provide sufficient brightness.

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

第１図は本発明に係る小型螢光燈の一例を示す
説明用断面図とその温度分布図、第２図は要部の
拡大断面図である。 １……ガラス封体、２……フイラメント、３…
…リード線、４……断熱材。 FIG. 1 is an explanatory sectional view and temperature distribution diagram showing an example of a compact fluorescent light according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of the main parts. 1...Glass enclosure, 2...Filament, 3...
...Lead wire, 4...Insulation material.

【特許請求の範囲】[Claims]

１ 直流または上下の波形が跛行状態の高周波点
燈回路で駆動され、消費電力が1.5W以下の螢光
燈であつて、一方の電極を熱陰極型とし、他方の
電極を水銀含浸ゲツターと兼用させてなる小型螢
光燈。 1. A fluorescent lamp driven by a high-frequency lighting circuit with direct current or a lame upper and lower waveform, and with a power consumption of 1.5 W or less, one electrode of which is a hot cathode type and the other electrode which is also used as a mercury-impregnated getter. A small fluorescent light.