JPH09102298A - 冷陰極低圧放電灯 - Google Patents
冷陰極低圧放電灯Info
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- JPH09102298A JPH09102298A JP25864195A JP25864195A JPH09102298A JP H09102298 A JPH09102298 A JP H09102298A JP 25864195 A JP25864195 A JP 25864195A JP 25864195 A JP25864195 A JP 25864195A JP H09102298 A JPH09102298 A JP H09102298A
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- Japan
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- discharge lamp
- refractive index
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックライトユニットの薄型，軽量化，高輝
度化などが可能な、小形，軽量で発光効率の高い冷陰極
低圧放電灯の提供。 【解決手段】 内壁面に紫外線反射層７を介して蛍光体
層８が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管６、お
よび前記ガラス管６の両端部にそれぞれ封装された一対
の冷陰極９，９′を有する冷陰極低圧放電灯であって、
前記紫外線反射層７は高屈折率の物質層7a，7a′および
低屈折率の物質層7b，7b′を交互に積層化した多層型に
形成されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
度化などが可能な、小形，軽量で発光効率の高い冷陰極
低圧放電灯の提供。 【解決手段】 内壁面に紫外線反射層７を介して蛍光体
層８が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管６、お
よび前記ガラス管６の両端部にそれぞれ封装された一対
の冷陰極９，９′を有する冷陰極低圧放電灯であって、
前記紫外線反射層７は高屈折率の物質層7a，7a′および
低屈折率の物質層7b，7b′を交互に積層化した多層型に
形成されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は細管型の冷陰極低圧
放電灯に係り、さらに詳しくは発光効率を向上させると
ともに、長寿命化や小形，軽量化などを図った冷陰極低
圧放電灯に関する。
放電灯に係り、さらに詳しくは発光効率を向上させると
ともに、長寿命化や小形，軽量化などを図った冷陰極低
圧放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば液晶表示装置は、ワードプロセ
ッサー，パーソナルコンピューター，液晶テレビなどの
表示部として広く実用化されており、用途もさらに広が
る傾向にある。つまり、液晶表示装置は、多種多様な用
途に対応できる構造，機能が要求される傾向にあり、液
晶バックライト用光源においても、小形，軽量で、より
高い発光効率などが望まれる。
ッサー，パーソナルコンピューター，液晶テレビなどの
表示部として広く実用化されており、用途もさらに広が
る傾向にある。つまり、液晶表示装置は、多種多様な用
途に対応できる構造，機能が要求される傾向にあり、液
晶バックライト用光源においても、小形，軽量で、より
高い発光効率などが望まれる。
【０００３】ところで、液晶バックライト用光源として
は、一般的に、冷陰極蛍光ランプ（冷陰極低圧放電灯）
が使用されており、このような用途に対して、図２ (a)
に要部構成を断面的に、また、図２ (b)および (c)に一
部を拡大して縦・横断面的にそれぞれ示すような冷陰極
蛍光ランプが提供されている。すなわち、内壁面に紫外
線を反射する反射層１を介し、紫外線による刺激で発光
する蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスを封有するガラ
ス管３と、このガラス管３の両端部にそれぞれ封装され
た一対の冷陰極４，４′と、この一対の冷陰極４，４′
に一端が接続し他端側がガラス管３から封止導出された
導入線５，５′とで構成されている（たとえば特開平4-
332454号公報，特開平 5-13047号公報，特開平5-41199
号公報など）。
は、一般的に、冷陰極蛍光ランプ（冷陰極低圧放電灯）
が使用されており、このような用途に対して、図２ (a)
に要部構成を断面的に、また、図２ (b)および (c)に一
部を拡大して縦・横断面的にそれぞれ示すような冷陰極
蛍光ランプが提供されている。すなわち、内壁面に紫外
線を反射する反射層１を介し、紫外線による刺激で発光
する蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスを封有するガラ
ス管３と、このガラス管３の両端部にそれぞれ封装され
た一対の冷陰極４，４′と、この一対の冷陰極４，４′
に一端が接続し他端側がガラス管３から封止導出された
導入線５，５′とで構成されている（たとえば特開平4-
332454号公報，特開平 5-13047号公報，特開平5-41199
号公報など）。
【０００４】ここで、反射層１は、たとえば酸化チタン
もしくは酸化アルミニウムで形成されており、常套的な
蛍光ランプの製造工程に採り込みながら形成・具備させ
ている。すなわち、発光ガラス管３の素材であるガラス
管内壁面に、酸化チタン粉末もしくは酸化アルミニウム
粉末の懸濁・分散液を塗布し、乾燥，焼き付けを行っ
て、たとえば 2〜10μm 程度厚の反射膜１を形成する。
その後、前記反射膜１形成面上に所要の蛍光体粉末の懸
濁・分散液を塗布し、乾燥，焼き付けを行って、蛍光体
層２を形成した構成を採っている。
もしくは酸化アルミニウムで形成されており、常套的な
蛍光ランプの製造工程に採り込みながら形成・具備させ
ている。すなわち、発光ガラス管３の素材であるガラス
管内壁面に、酸化チタン粉末もしくは酸化アルミニウム
粉末の懸濁・分散液を塗布し、乾燥，焼き付けを行っ
て、たとえば 2〜10μm 程度厚の反射膜１を形成する。
その後、前記反射膜１形成面上に所要の蛍光体粉末の懸
濁・分散液を塗布し、乾燥，焼き付けを行って、蛍光体
層２を形成した構成を採っている。
【０００５】この種の冷陰極蛍光ランプは、導入線５，
５′を介して各冷陰極４，４′に通電することによって
発生した初期プラズマ中のイオンにより、各冷陰極４，
４′から二次電子が放出され、ガラス管３内で放電が開
始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーで
励起された水銀原子の共鳴遷移により紫外線が放射さ
れ、この紫外線がガラス管３内壁面の蛍光体層２によっ
て、可視光に変換されて放電灯として機能する。そし
て、この蛍光体層２による可視光変換に当たり、蛍光体
層２を透過した紫外線は反射層１によって反射され、再
び蛍光体層２に戻されて可視光に変換されるので、発光
効率が高められることになる。
５′を介して各冷陰極４，４′に通電することによって
発生した初期プラズマ中のイオンにより、各冷陰極４，
４′から二次電子が放出され、ガラス管３内で放電が開
始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーで
励起された水銀原子の共鳴遷移により紫外線が放射さ
れ、この紫外線がガラス管３内壁面の蛍光体層２によっ
て、可視光に変換されて放電灯として機能する。そし
て、この蛍光体層２による可視光変換に当たり、蛍光体
層２を透過した紫外線は反射層１によって反射され、再
び蛍光体層２に戻されて可視光に変換されるので、発光
効率が高められることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶バ
ックライト用光源としての冷陰極蛍光ランプに関して
は、上記のように、市場の動向として、バックライトユ
ニットの薄型，軽量，高輝度，長寿命化が重要視され、
このような動向に伴い、組み込む光源（ランプ）につい
ても、より一層の軽量化，小形化，高発光効率化が望ま
れている。そして、前記のごとく、ガラスバルブ３内壁
面と蛍光体層２との間に、紫外線を反射する反射層１を
介挿させることによって、ある程度の発光効率向上が図
られるとはいえ、その発光効率に限界があって、なお実
用上十分に満足できるような、発光効率を備えた冷陰極
低圧放電灯を提供するまでに至っていない。
ックライト用光源としての冷陰極蛍光ランプに関して
は、上記のように、市場の動向として、バックライトユ
ニットの薄型，軽量，高輝度，長寿命化が重要視され、
このような動向に伴い、組み込む光源（ランプ）につい
ても、より一層の軽量化，小形化，高発光効率化が望ま
れている。そして、前記のごとく、ガラスバルブ３内壁
面と蛍光体層２との間に、紫外線を反射する反射層１を
介挿させることによって、ある程度の発光効率向上が図
られるとはいえ、その発光効率に限界があって、なお実
用上十分に満足できるような、発光効率を備えた冷陰極
低圧放電灯を提供するまでに至っていない。
【０００７】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、バックライトユニットの薄型，軽量化，高輝度化な
どが可能な、小形，軽量で発光効率の高い冷陰極低圧放
電灯の提供を目的とする。
で、バックライトユニットの薄型，軽量化，高輝度化な
どが可能な、小形，軽量で発光効率の高い冷陰極低圧放
電灯の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内壁
面に紫外線反射層を介して蛍光体層が設けられ、かつ希
ガスを封有するガラス管、および前記ガラス管の両端部
にそれぞれ封装された一対の冷陰極を有する冷陰極低圧
放電灯であって、前記紫外線反射層は高屈折率の物質層
および低屈折率の物質層を交互に積層化した多層型に形
成されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
面に紫外線反射層を介して蛍光体層が設けられ、かつ希
ガスを封有するガラス管、および前記ガラス管の両端部
にそれぞれ封装された一対の冷陰極を有する冷陰極低圧
放電灯であって、前記紫外線反射層は高屈折率の物質層
および低屈折率の物質層を交互に積層化した多層型に形
成されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
【０００９】すなわち、本発明に係る冷陰極低圧放電灯
は、発光ガラス管の内壁面に、高屈折率の物質層および
低屈折率の物質層を交互に積層・多層化し、波長λの紫
外線の反射率を高めた反射層を設け、この反射層面上に
蛍光体層を配設したことにより、水銀原子など放電媒体
の共鳴励起によって放射される紫外線の利用効率をさら
に高めることを骨子としている。
は、発光ガラス管の内壁面に、高屈折率の物質層および
低屈折率の物質層を交互に積層・多層化し、波長λの紫
外線の反射率を高めた反射層を設け、この反射層面上に
蛍光体層を配設したことにより、水銀原子など放電媒体
の共鳴励起によって放射される紫外線の利用効率をさら
に高めることを骨子としている。
【００１０】本発明において、紫外線を反射する多層型
の反射層は、放電媒体の励起によって放射される波長λ
の紫外線の反射率を高めるために、積層する屈折率の高
い物質層および屈折率の低い物質層の各層ごとの厚さを
λ／4nに設定することが望ましい（ここで、 nは各物質
の屈折率である）。そして、この多層型反射層を形成す
る屈折率の高い物質および屈折率の低い物質としては、 (1)紫外線反射率を高めるために紫外域の吸収が少ない
こと、 (2)可視光の透過率が高いこと などが望ましく、たとえば高屈折率の物質として酸化チ
タン，酸化鉄，酸化コバルト，酸化タンタル，酸化セリ
ウムなどの１種もしくは２種以上の混合系が挙げられ、
また低屈折率の物質としては酸化ケイ素，酸化アルミニ
ウムなどが挙げられる。
の反射層は、放電媒体の励起によって放射される波長λ
の紫外線の反射率を高めるために、積層する屈折率の高
い物質層および屈折率の低い物質層の各層ごとの厚さを
λ／4nに設定することが望ましい（ここで、 nは各物質
の屈折率である）。そして、この多層型反射層を形成す
る屈折率の高い物質および屈折率の低い物質としては、 (1)紫外線反射率を高めるために紫外域の吸収が少ない
こと、 (2)可視光の透過率が高いこと などが望ましく、たとえば高屈折率の物質として酸化チ
タン，酸化鉄，酸化コバルト，酸化タンタル，酸化セリ
ウムなどの１種もしくは２種以上の混合系が挙げられ、
また低屈折率の物質としては酸化ケイ素，酸化アルミニ
ウムなどが挙げられる。
【００１１】上記のごとく、反射層を構成することによ
り、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化や長寿命化など
容易に図られるとともに、小形，計量化なども達成でき
る。すなわち、蛍光体層中の蛍光体を励起し、所要の可
視光に変換される紫外線が、反射率の高い構成とされた
多層型の反射層にされて、より効率的に可視光に変換さ
れるので、発光効率が大幅に向上することになる。ここ
で、発光効率が大幅に向上することは、同等の発光強
度，輝度を期待する場合、冷陰極低圧放電灯の小形，計
量化が図られることにもなる。つまり、多層型反射層に
よる蛍光体を励起する紫外線の効率的な利用（可視光へ
の変換）、多層型反射層のすぐれた耐用性などによっ
て、発光の高効率化や小形軽量化など図られた冷陰極低
圧放電灯が提供される。
り、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化や長寿命化など
容易に図られるとともに、小形，計量化なども達成でき
る。すなわち、蛍光体層中の蛍光体を励起し、所要の可
視光に変換される紫外線が、反射率の高い構成とされた
多層型の反射層にされて、より効率的に可視光に変換さ
れるので、発光効率が大幅に向上することになる。ここ
で、発光効率が大幅に向上することは、同等の発光強
度，輝度を期待する場合、冷陰極低圧放電灯の小形，計
量化が図られることにもなる。つまり、多層型反射層に
よる蛍光体を励起する紫外線の効率的な利用（可視光へ
の変換）、多層型反射層のすぐれた耐用性などによっ
て、発光の高効率化や小形軽量化など図られた冷陰極低
圧放電灯が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に図１ (a)， (b)を参照して本
発明の実施形態例を説明する。
発明の実施形態例を説明する。
【００１３】図１ (a)は本発明に係る冷陰極低圧放電灯
の要部構成例を縦断面的に、また、図１ (b)は本発明に
係る冷陰極低圧放電灯の要部構成例を横断面的に示した
ものである。
の要部構成例を縦断面的に、また、図１ (b)は本発明に
係る冷陰極低圧放電灯の要部構成例を横断面的に示した
ものである。
【００１４】図１ (a)， (b)において、６は内壁面に多
層型反射層７を介して紫外線による刺激で発光する蛍光
体層８が設けられ、かつ放電媒体、たとえば希ガスや水
銀を封有する外径 3.0mm，内径 2.0mmのガラス管、９は
前記ガラス管５の両端部にそれぞれ封入された一対の冷
陰極である。ここで、多層型反射層７は、たとえば硝酸
第二鉄およびテトラブチルチタネートの混合系溶液と、
たとえばエチルシリケートのエチルアルコール系溶液と
を交互に塗布，自然乾燥し、かつ塗布，自然乾燥後、そ
の都度 600℃程度の温度で15分間程度焼成することによ
り形成された、高屈折率の物質層7a，低屈折率の物質層
7b，高屈折率の物質層7a′および低屈折率の物質層7b′
で多層的に構成されている。すなわち、放電媒体の励起
によって放射される波長λの紫外線の反射率を高めるた
めに、積層する屈折率の高い物質層7a，7a′および屈折
率の低い物質層7b，7b′の各層厚さは、それぞれλ／4n
程度に設定されている（ここで、 nは各物質の屈折率で
ある）。
層型反射層７を介して紫外線による刺激で発光する蛍光
体層８が設けられ、かつ放電媒体、たとえば希ガスや水
銀を封有する外径 3.0mm，内径 2.0mmのガラス管、９は
前記ガラス管５の両端部にそれぞれ封入された一対の冷
陰極である。ここで、多層型反射層７は、たとえば硝酸
第二鉄およびテトラブチルチタネートの混合系溶液と、
たとえばエチルシリケートのエチルアルコール系溶液と
を交互に塗布，自然乾燥し、かつ塗布，自然乾燥後、そ
の都度 600℃程度の温度で15分間程度焼成することによ
り形成された、高屈折率の物質層7a，低屈折率の物質層
7b，高屈折率の物質層7a′および低屈折率の物質層7b′
で多層的に構成されている。すなわち、放電媒体の励起
によって放射される波長λの紫外線の反射率を高めるた
めに、積層する屈折率の高い物質層7a，7a′および屈折
率の低い物質層7b，7b′の各層厚さは、それぞれλ／4n
程度に設定されている（ここで、 nは各物質の屈折率で
ある）。
【００１５】上記冷陰極蛍光ランプは、導入線（図示省
略）を介して各冷陰極９，９′に通電すると、この通電
で発生した初期プラズマ中のイオンによって、各冷陰極
９，９′から二次電子を放出し、ガラス管６内で放電を
開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギー
は、放電媒体（封入ガス）であるたとえば水銀原子の共
鳴励起によって紫外線を放射する。そして、この放射さ
れた紫外線がガラス管６内壁面の蛍光体層８によって、
可視光に変換され発光に寄与するが、可視光に変換され
ずに蛍光体層８を透過した紫外線は、反射率が高められ
た多層反射層７で効率よく反射され、再び蛍光体層８に
戻されて可視光に変換され発光に寄与する。つまり、単
層型の反射層に比べて、前記構成の多層型反射層の場合
は、より反射効率が高いため、前記可視光変換による発
光効率が高まり、小形，軽量でありながら、発光効率
（発光強度）の高い冷陰極放電灯として機能する。
略）を介して各冷陰極９，９′に通電すると、この通電
で発生した初期プラズマ中のイオンによって、各冷陰極
９，９′から二次電子を放出し、ガラス管６内で放電を
開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギー
は、放電媒体（封入ガス）であるたとえば水銀原子の共
鳴励起によって紫外線を放射する。そして、この放射さ
れた紫外線がガラス管６内壁面の蛍光体層８によって、
可視光に変換され発光に寄与するが、可視光に変換され
ずに蛍光体層８を透過した紫外線は、反射率が高められ
た多層反射層７で効率よく反射され、再び蛍光体層８に
戻されて可視光に変換され発光に寄与する。つまり、単
層型の反射層に比べて、前記構成の多層型反射層の場合
は、より反射効率が高いため、前記可視光変換による発
光効率が高まり、小形，軽量でありながら、発光効率
（発光強度）の高い冷陰極放電灯として機能する。
【００１６】上記冷陰極低圧放電灯について、常温状態
下，ランプ電流 5mAでそれぞれ点灯試験を行ったとこ
ろ、陰極降下電圧は 100 V r・ m・ s程度であり、発光
効率も従来の同等規格の冷陰極低圧放電灯に比べて 5％
程度向上していた。
下，ランプ電流 5mAでそれぞれ点灯試験を行ったとこ
ろ、陰極降下電圧は 100 V r・ m・ s程度であり、発光
効率も従来の同等規格の冷陰極低圧放電灯に比べて 5％
程度向上していた。
【００１７】本発明は上記実施例に限定されるものでな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採
ることができる。多層型反射層の構成は、酸化チタン−
酸化鉄混合系層と酸化ケイ素層との交互積層に限られる
ものでなく、たとえば酸化チタン−酸化鉄混合系層の代
わりに、酸化鉄−酸化タンタル混合系，酸化鉄−酸化セ
リウム混合系などを用いることができる。また、冷陰極
の構成，蛍光体層中の蛍光体なども特に限定されるもの
ではない。
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採
ることができる。多層型反射層の構成は、酸化チタン−
酸化鉄混合系層と酸化ケイ素層との交互積層に限られる
ものでなく、たとえば酸化チタン−酸化鉄混合系層の代
わりに、酸化鉄−酸化タンタル混合系，酸化鉄−酸化セ
リウム混合系などを用いることができる。また、冷陰極
の構成，蛍光体層中の蛍光体なども特に限定されるもの
ではない。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る冷陰極低圧放電灯によれ
ば、可視光に変換される紫外線の利用効率が向上するた
め、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化が容易に図られ
るし、また、コンパクト化なども達成できる。すなわ
ち、発光に寄与しないで陽光柱中が蛍光体層を透過した
紫外線が、高屈折率の物質層および低屈折率の物質層を
交互に積層して多層型化した反射層によって高い反射率
で、再び蛍光体層に戻されて蛍光体による発光に寄与す
るので、冷陰極低圧放電灯の発光効率が大幅に向上す
る。この発光効率の大幅な向上は、一方では冷陰極低圧
放電灯の消費電力の低減化や冷陰極低圧放電灯の小形，
軽量化を可能とするので、たとえば小形で高品位な液晶
表示装置の実現にも寄与する。
ば、可視光に変換される紫外線の利用効率が向上するた
め、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化が容易に図られ
るし、また、コンパクト化なども達成できる。すなわ
ち、発光に寄与しないで陽光柱中が蛍光体層を透過した
紫外線が、高屈折率の物質層および低屈折率の物質層を
交互に積層して多層型化した反射層によって高い反射率
で、再び蛍光体層に戻されて蛍光体による発光に寄与す
るので、冷陰極低圧放電灯の発光効率が大幅に向上す
る。この発光効率の大幅な向上は、一方では冷陰極低圧
放電灯の消費電力の低減化や冷陰極低圧放電灯の小形，
軽量化を可能とするので、たとえば小形で高品位な液晶
表示装置の実現にも寄与する。
【図１】本発明に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成例を
示すもので、 (a)は縦断面図、(b)は横断面図。
示すもので、 (a)は縦断面図、(b)は横断面図。
【図２】従来の冷陰極低圧放電灯の要部構成を示すもの
で、 (a)は縦断面図、 (b)は一部を拡大して示す縦断面
図、 (c)は拡大横断面図。
で、 (a)は縦断面図、 (b)は一部を拡大して示す縦断面
図、 (c)は拡大横断面図。
１……単層の反射層 ２，８……蛍光体層 ３，６……ガラス管 ４，４′，９，９′……冷陰極 ５，５′……導入線 ７……多層型の反射層 7a，7a′……高屈折率の物質層 7b，7b′……低屈折率の物質層
Claims (1)
- 【請求項１】 内壁面に紫外線反射層を介して蛍光体層
が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管、および前
記ガラス管の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極
を有する冷陰極低圧放電灯であって、 前記紫外線反射層は高屈折率の物質層および低屈折率の
物質層を交互に積層化した多層型に形成されていること
を特徴とする冷陰極低圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25864195A JPH09102298A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 冷陰極低圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25864195A JPH09102298A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 冷陰極低圧放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102298A true JPH09102298A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17323097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25864195A Pending JPH09102298A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 冷陰極低圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09102298A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067289A1 (fr) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | West Electric Co., Ltd. | Tube a decharge electrique, procede de fabrication dudit tube, dispositif stroboscopique utilisant ce tube et camera |
| KR100462297B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2004-12-17 | 레디언트 옵토-일렉트로닉스 코포레이션 | 냉음극관 |
| JP2007180037A (ja) * | 1999-11-10 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光素子、平面発光板、平面発光板の製造方法、平面蛍光ランプ、プラズマディスプレイ |
| JP2007286075A (ja) * | 2001-07-17 | 2007-11-01 | Casio Comput Co Ltd | 時計 |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP25864195A patent/JPH09102298A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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