JP3087566B2 - Dielectric barrier discharge fluorescent lamp - Google Patents
Dielectric barrier discharge fluorescent lampInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光ランプに係わり、
特に、ファクシミリや液晶表示のバックライト等の情報
機器用の蛍光ランプに係わり、特に、誘電体バリア放電
によってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分子から放
射される光を利用するいわゆる誘電体バリア放電を紫外
線源とする誘電体バリア放電蛍光ランプの改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp,
In particular, the present invention relates to a fluorescent lamp for information equipment such as a facsimile or a backlight of a liquid crystal display, and particularly to a so-called dielectric barrier discharge that forms excimer molecules by dielectric barrier discharge and uses light emitted from the excimer molecules. The present invention relates to an improvement in a dielectric barrier discharge fluorescent lamp used as an ultraviolet light source.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平2ー7353号があり、そこ
には、放電容器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを
充填し、誘電体バリア放電(別名オゾナイザ放電あるい
は無声放電。電気学会発行改定新版「放電ハンドブッ
ク」平成1年6月再販7刷発行第263ページ参照)に
よってエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から
放射される光で蛍光体を励起するランプ、すなわち誘電
体バリア放電蛍光ランプについて記載されており、該放
電容器は円筒状であり、該放電容器の少なくとも一部は
該誘電体バリア放電の誘電体を兼ねており、該誘電体は
光透過性であり、該誘電体の少なくとも一部に導電性網
状電極が設けられた誘電体バリア放電蛍光ランプが記載
されている。また、誘電体バリア放電用の電極が金属で
あり、該金属電極が放電用ガスに接触している構成の誘
電体バリア放電ランプについては、米国特許第5173
638号に記載されている。上記のような誘電体バリア
放電蛍光ランプは、従来の蛍光ランプには無い種々の特
長を有しているため有用である。しかし、上記のような
誘電体バリア放電蛍光ランプは、形状が必ずしもコンパ
クトでなく、また、コンパクトな形状にするとランプへ
の注入電力が不十分になって光出力が不十分になった
り、あるいは放電が不安定になって光出力が不安定にな
るという問題があった。2. Description of the Related Art As a technique related to the present invention, there is, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2-7353, in which a discharge vessel is filled with a discharge gas for forming excimer molecules, and a dielectric material is filled. Excimer molecules are formed by barrier discharge (also known as ozonizer discharge or silent discharge; see the revised edition of “Discharge Handbook” published by the Institute of Electrical Engineers of Japan, reprinted on June 7, 2001, page 263), and the light emitted from the excimer molecules causes fluorescence. A lamp that excites a body, i.e., a dielectric barrier discharge fluorescent lamp, is described wherein the discharge vessel is cylindrical, at least a portion of the discharge vessel also serves as the dielectric for the dielectric barrier discharge, A dielectric barrier discharge fluorescent lamp is described in which the dielectric is light transmissive and at least a part of the dielectric is provided with a conductive mesh electrode. Further, a dielectric barrier discharge lamp having a configuration in which an electrode for dielectric barrier discharge is made of metal and the metal electrode is in contact with a discharge gas is disclosed in US Pat.
No. 638. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp as described above is useful because it has various features not available in the conventional fluorescent lamp. However, the dielectric barrier discharge fluorescent lamp as described above is not necessarily compact in shape, and if the shape is compact, the power output to the lamp becomes insufficient due to insufficient power injected into the lamp, or discharge occurs. And the light output becomes unstable.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、かつ、安定である誘
電体バリア放電蛍光ランプを提供することである。It is an object of the present invention to provide a dielectric barrier discharge fluorescent lamp which is compact, has a sufficiently high light output and is stable.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、少
なくとも、光透過性で、誘電率がE1 で、肉厚がD1
である細長い管状の、誘電体バリア放電の誘電体を兼
ねた放電容器と、該放電容器の内面の少なくとも一部に
設けた蛍光体膜と、該放電容器の外面の少なくとも一部
に設けた誘電体バリア放電を行うための外側電極と、該
放電容器の内側に配置され、細長い金属棒あるいは細長
い金属管からなる内側電極と、該内側電極の表面上もし
くは間隙を有して設けられた、誘電率がE2 である第
二の誘電体と、該放電容器に充填された該誘電体バリア
放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスからな
る誘電体バリア放電を利用した概略管状である蛍光ラン
プにおいて、該第二の誘電体の厚みを0.1μm以上か
ら0.1×E2 ×D1/E1 以下の範囲にすること
によって達成出来る。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide at least a light-transmitting material having a dielectric constant of E1 and a thickness of D1.
A discharge vessel also serving as a dielectric of a dielectric barrier discharge, a phosphor film provided on at least a part of an inner surface of the discharge vessel, and a dielectric film provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel. An outer electrode for performing a body barrier discharge, an inner electrode disposed inside the discharge vessel and formed of an elongated metal rod or an elongated metal tube, and a dielectric provided on the surface of the inner electrode or with a gap therebetween. A substantially tubular fluorescent lamp utilizing a second dielectric having a ratio of E2 and a dielectric barrier discharge comprising a discharge gas which forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel.
The thickness of the second dielectric is 0.1 μm or more.
0.1 × E2 × D1 / E1 .
【0005】また、内側電極の第一の端は、該放電容器
の第一の端に気密に取り付けられかつ放電容器の外部に
引き出されており、該内側電極の第二の端は該放電容器
内あるように構成すること、さらに、該内側電極の第二
の端が該放電容器の第二の端に固定されている構成にす
ること、該内側電極の第二の端が該放電容器の第二の端
にゆるく保持されている構成にすること、該内側電極の
第二の端を該放電容器の第二の端にゆるく保持する部材
が該誘電体バリア放電蛍光ランプの排気管の残部を兼ね
ている構成にすることによって上記本発明の目的はより
一層達成できる。[0005] A first end of the inner electrode is hermetically attached to the first end of the discharge vessel and is drawn out of the discharge vessel. A second end of the inner electrode is connected to the discharge vessel. Wherein the second end of the inner electrode is fixed to the second end of the discharge vessel, and the second end of the inner electrode is fixed to the discharge vessel. The second end of the inner electrode is loosely held at the second end of the discharge vessel by a member that is loosely held at a second end of the discharge tube of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp; The above-described object of the present invention can be further achieved by adopting a configuration that also serves as
【0006】また、該誘電体バリア放電蛍光ランプを、
該放電容器の外周面の一部に長手方向に沿って設けた、
スリット状に光を取り出す部分を有するアパーチャ形蛍
光ランプに構成すること、さらに、該光取り出し部分の
外面に、該外側電極と電気的に接続され、かつ、光透過
性である部材を設けた構成にすること、該外側電極を該
放電容器の外周面の一部分に設置し、該光取り出し部分
を該外側電極の反対側の位置とし、かつ、該内側電極を
該放電容器の中心軸よりも該光取り出し部分に接近させ
て設けた構成にすること、該外側電極を該放電容器の外
周面の一部分に設置し、該光取り出し部分を該外側電極
の反対側の位置とし、かつ、該内側電極を該放電容器の
中心軸よりも該光取り出し部分から遠ざけて設けた構成
にすることによって上記本発明の目的はより一層達成で
きる。Further, the dielectric barrier discharge fluorescent lamp is
Along the longitudinal direction on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel,
An aperture-type fluorescent lamp having a slit-shaped light-extracting portion, and a light-transmissive member electrically connected to the outer electrode and provided on an outer surface of the light-extracting portion. Placing the outer electrode on a portion of the outer peripheral surface of the discharge vessel, setting the light extraction portion at a position on the opposite side of the outer electrode, and placing the inner electrode more than the central axis of the discharge vessel. The outer electrode is provided on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel, the light extracting portion is located at a position opposite to the outer electrode, and the inner electrode is provided. The above-mentioned object of the present invention can be further achieved by providing a configuration in which the distance is set farther from the light extraction portion than the central axis of the discharge vessel.
【0007】さらに、該放電容器が円筒であり、該内側
電極とそれをおおう第二の誘電体が円筒状であり、該放
電容器の内径を、該第二の誘電体の外径の3倍から40
倍の範囲にすること、該外側電極を該放電容器の外周面
の全部にわたって設け、かつ、該内側電極の中心軸と該
放電容器の中心軸との距離を該内側電極の外径以上離し
て設置した構成にすること、該外側電極をシームレスの
円筒状金網で構成することによって本発明の目的はより
一層達成できる。Further, the discharge vessel is cylindrical, the inner electrode and a second dielectric covering the inner electrode are cylindrical, and the inner diameter of the discharge vessel is three times the outer diameter of the second dielectric. From 40
The outer electrode is provided over the entire outer peripheral surface of the discharge vessel, and the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is set to be larger than the outer diameter of the inner electrode. The object of the present invention can be further achieved by adopting an installed configuration and by forming the outer electrode with a seamless cylindrical metal mesh.
【0008】[0008]
【作用】ファクシミリや液晶表示のバックライト等の情
報機器用の蛍光ランプの重要な性能として、機器全体を
コンパクトにするために、コンパクト性が要求される。
すなわち、外径が小さく、有効発光長に対する全長の割
合が小さい事が要求される。しかし、従来の誘電体バリ
ア放電蛍光ランプは、形状をコンパクトにすることが困
難で、また、コンパクトな形状に出来たとしてもランプ
への注入電力が不十分になって光出力が不十分になった
り、あるいは放電が不安定になって光出力が不安定にな
るという問題があった。As an important performance of a fluorescent lamp for information equipment such as a facsimile and a backlight of a liquid crystal display, compactness is required to make the whole equipment compact.
That is, it is required that the outer diameter is small and the ratio of the total length to the effective emission length is small. However, it is difficult to make the shape of the conventional dielectric barrier discharge fluorescent lamp compact, and even if the compact shape is achieved, the power injected into the lamp is insufficient and the light output is insufficient. Or the discharge becomes unstable and the light output becomes unstable.
【0009】以下、従来の誘電体バリア放電蛍光ランプ
の概略図を図12に示して、上記した問題点を説明す
る。放電容器1はガラス製で、内側管22、外側管23
を同軸に配置して中空円筒状にしたものである。外側管
23および内側管22の内面には、蛍光体100が塗布
されている。また、外側管23の外面には光透過性の誘
電体バリア放電用の電極24が、内側管22の外面には
アルミニウムの蒸着によって形成した光反射膜を兼ねた
誘電体バリア放電用の電極25がそれぞれ設けられてい
る。放電容器の一端には、ゲッタ27を収納するゲッタ
室26が設けられている。アルミニウムの蒸着によって
形成した電極25を機械的、化学的に保護するために、
電極25の上に窒化ほう素からなる保護膜28が設けら
れている。誘電体バリア放電は、該「放電ハンドブッ
ク」に記載されているように、プラズマの直径が非常に
小さく、かつ、放電の持続時間が非常に短い微小な放電
プラズマ(以後これをマイクロプラズマと記す)の多数
の集まりである。放電空間29に、誘電体バリア放電に
よってエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、交
流電源21によって電極24,25に電圧を印加する
と、放電空間に多数のマイクロプラズマが安定に発生
し、エキシマ光が放出され、該蛍光体がエキシマ光によ
って励起されて可視光を放出する。FIG. 12 is a schematic view of a conventional dielectric barrier discharge fluorescent lamp, and the above-mentioned problems will be described. The discharge vessel 1 is made of glass and has an inner tube 22 and an outer tube 23.
Are coaxially arranged to form a hollow cylindrical shape. The phosphor 100 is coated on the inner surfaces of the outer tube 23 and the inner tube 22. On the outer surface of the outer tube 23, an electrode 24 for light-transmitting dielectric barrier discharge is provided. On the outer surface of the inner tube 22, an electrode 25 for dielectric barrier discharge serving also as a light reflection film formed by vapor deposition of aluminum is provided. Are provided respectively. At one end of the discharge vessel, a getter chamber 26 for accommodating a getter 27 is provided. In order to mechanically and chemically protect the electrode 25 formed by the deposition of aluminum,
A protective film 28 made of boron nitride is provided on the electrode 25. As described in the “Discharge Handbook”, a dielectric barrier discharge is a very small discharge plasma having a very small plasma diameter and a very short discharge duration (hereinafter referred to as a microplasma). There are numerous gatherings. When the discharge space 29 is filled with a discharge gas for forming excimer molecules by a dielectric barrier discharge, and a voltage is applied to the electrodes 24 and 25 by the AC power supply 21, a large number of microplasmas are stably generated in the discharge space. Light is emitted and the phosphor is excited by excimer light to emit visible light.
【0010】しかし、図12から明らかなように、先ず
第一に、電極の間に二枚の誘電体22,23が存在し、
かつ、電極25の保護膜28が設けられているので、該
蛍光ランプを細径化するのが著しく困難である。第二
に、細径化出来としても内側管22の放電空間29に面
した表面積が小さくなるため、放電空間29への電力注
入量が減少し、その結果、光出力が低下するという欠点
が生じる。第三に、放電容器1内に金属が存在しないた
めゲッタを固定することが出来ないので、ゲッタを収納
するためのゲッタ収納室を放電空間とは別に設ける必要
があり、ランプの全長が長くなる等の問題が生じる。However, as is apparent from FIG. 12, first, two dielectrics 22, 23 exist between the electrodes,
In addition, since the protective film 28 for the electrode 25 is provided, it is extremely difficult to reduce the diameter of the fluorescent lamp. Second, even if the diameter can be reduced, the surface area of the inner tube 22 facing the discharge space 29 is reduced, so that the power injection amount into the discharge space 29 is reduced, and as a result, the light output is reduced. . Third, since the getter cannot be fixed because there is no metal in the discharge vessel 1, a getter storage chamber for storing the getter needs to be provided separately from the discharge space, and the overall length of the lamp becomes longer. And the like.
【0011】本発明の原理を説明するまえに、まず、一
般的な誘電体バリア放電の概要について説明する。数十
トール以上の中気圧アーク放電ランプや高圧アーク放電
ランプなどの通常のアーク放電においては放電空間に放
電プラズマが一条だけ存在し、電極面上には一個の小さ
な電極輝点が生じている。すなわち、電極の面積を大き
くしても、実質的に電極としての役割をしている部分は
非常に小さい部分である。他方、該放電ハンドブックに
記載されているように、誘電体バリア放電においては、
その放電路に誘電体が挿入されているので、この誘電体
が放電プラズマが一条に収斂するのを阻止するので、放
電空間に多条の放電プラズマが存在し、電極の広い面積
にわたって多数の電極輝点が均一に存在することにな
る。誘電体バリア放電ランプにおいてエキシマ光が高効
率で放出される原因の一つは、上記した多条の放電プラ
ズマの存在である。放電路に誘電体が挿入されている場
合における放電空間への電力の注入は、大雑把には、放
電空間に印加される電圧、すなわち、放電維持電圧と、
該誘電体における電圧降下の比に、すなわち、放電プラ
ズマのインピーダンスと誘電体のインピーダンスの比に
ほぼ比例する。放電空間を挟んで二枚の誘電体が存在す
る構成の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電プラ
ズマが一条に収斂するのを阻止する効果が大きいので、
多条の放電プラズマが安定に存在し、その結果、安定な
光出力が得られるが、他方、誘電体が二枚存在するの
で、放電空間に電力が注入されにくく、その結果、光出
力が十分に得られないという欠点が生じる。これに対し
て、一枚の誘電体だけを有する誘電体バリア放電ラン
プ、すなわち、一つの電極が放電用ガスに接している構
造の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電空間への
電力注入が容易になるという利点が生じるが、他方、放
電プラズマが一条に収斂するのを阻止する効果が小さい
ので、一時的に、放電用ガスに接している金属電極上の
一点に放電が集中して、その結果、放電が不安定で光出
力が不安定になっり、エキシマ光の放射効率が低下する
などの不利点が生じる。Before explaining the principle of the present invention, first, an outline of a general dielectric barrier discharge will be described. In a normal arc discharge such as a medium pressure arc discharge lamp or a high pressure arc discharge lamp of several tens of torr or more, only one discharge plasma exists in a discharge space, and one small electrode luminescent spot is generated on an electrode surface. That is, even if the area of the electrode is increased, a portion that substantially functions as an electrode is a very small portion. On the other hand, as described in the discharge handbook, in the dielectric barrier discharge,
Since a dielectric is inserted into the discharge path, the dielectric prevents the discharge plasma from converging into a single line, so that there are multiple discharge plasmas in the discharge space, and a large number of electrodes are formed over a wide area of the electrode. Bright spots will be uniformly present. One of the reasons why excimer light is emitted with high efficiency in a dielectric barrier discharge lamp is the existence of the above-mentioned multiple discharge plasmas. The injection of power into the discharge space when a dielectric is inserted in the discharge path is roughly based on a voltage applied to the discharge space, that is, a discharge maintaining voltage,
It is approximately proportional to the ratio of the voltage drop in the dielectric, that is, the ratio of the impedance of the discharge plasma to the impedance of the dielectric. In a dielectric barrier discharge lamp having a configuration in which two dielectrics are present across the discharge space, the effect of preventing the discharge plasma from converging into a single line is large,
Although multiple discharge plasmas are stably present, a stable light output can be obtained.On the other hand, since there are two dielectrics, power is hardly injected into the discharge space, and as a result, the light output is sufficient. Disadvantageously cannot be obtained. In contrast, in a dielectric barrier discharge lamp having only one dielectric, that is, a dielectric barrier discharge lamp having a structure in which one electrode is in contact with a discharge gas, power can be easily injected into a discharge space. On the other hand, since the effect of preventing the discharge plasma from converging into a single line is small, the discharge is temporarily concentrated at one point on the metal electrode in contact with the discharge gas, and the As a result, disadvantages such as unstable discharge, unstable light output, and reduced radiation efficiency of excimer light occur.
【0012】本発明者等は、少なくとも、光透過性で、
誘電率がE1 で、肉厚がD1 である細長い管状の、誘電
体バリア放電の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電容器
の内面の少なくとも一部に設けた蛍光体膜と、該放電容
器の外面の少なくとも一部に設けた誘電体バリア放電を
行うための外側電極と、該放電容器の内側に配置され、
細長い金属棒あるいは細長い金属管からなる内側電極
と、該内側電極の表面上もしくは間隙を有して設けられ
た、誘電率がE2 である第二の誘電体と、該放電容器に
充填された該誘電体バリア放電によってエキシマ分子を
形成する放電用ガスからなる誘電体バリア放電を利用し
た概略管状である誘電体バリア放電蛍光ランプにおい
て、放電用ガスである、クリプトン、キセノン、および
希ガスとハロゲンの混合ガスを充填して、第二の誘電体
の厚みD2 を種々に変えて、放電プラズマが一条に収斂
するのを阻止する効果について詳細な検討を行った。そ
の結果、該第二の誘電体の厚みD2 を0.1μm以上に
構成すると、放電プラズマが一条に収斂する確率が著し
く減少する事を発見した。特に、キセノン、あるいは希
ガスと塩素ガスの混合ガスの圧力が10kPa以上20
0kPa以下の範囲において放電プラズマが一条に収斂
するのを阻止する効果大きく、20kPa以上100k
Pa以下の範囲において放電プラズマが一条に収斂する
のを阻止する効果がさらに著しく大きくなった。[0012] The present inventors have at least considered that they are light-transmitting,
An elongated tubular discharge container having a dielectric constant of E 1 and a thickness of D 1 serving also as a dielectric for dielectric barrier discharge, a phosphor film provided on at least a part of an inner surface of the discharge container, An outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided on at least a part of the outer surface of the discharge vessel, and disposed inside the discharge vessel,
An inner electrode formed of an elongated metal rod or an elongated metal tube, a second dielectric having a dielectric constant of E2 provided on the surface of the inner electrode or with a gap, and filled in the discharge vessel; In a substantially tubular dielectric barrier discharge fluorescent lamp utilizing a dielectric barrier discharge composed of a discharge gas forming excimer molecules by the dielectric barrier discharge, krypton, xenon, a rare gas and a halogen, which are discharge gases, , And the effect of preventing discharge plasma from converging into a single line was examined in detail by varying the thickness D 2 of the second dielectric. As a result, it has been found that when the thickness D2 of the second dielectric material is set to 0.1 μm or more, the probability that the discharge plasma converges in one row is significantly reduced. In particular, the pressure of xenon or a mixed gas of rare gas and chlorine gas is 10 kPa or more and 20 kPa or more.
In the range of 0 kPa or less, the effect of preventing discharge plasma from converging in a single row is great, and is 20 kPa or more and 100 kPa
In the range of Pa or less, the effect of preventing the discharge plasma from converging into a single line was further significantly increased.
【0013】厚さが比較的うすく、誘電率がEで厚さが
Dである誘電体を電極で挟んだ構造のコンデンサの静電
容量は、大雑把にE/Dに比例する。また、複数個のコ
ンデンサを直列に接続した場合における一つのコンデン
サに印加される電圧は、該コンデンサの静電容量に比例
する。少なくとも、光透過性で、誘電率がE1 で、肉
厚がD1 である細長い管状の、誘電体バリア放電の誘
電体を兼ねた放電容器と、該放電容器の内面の少なくと
も一部に設けた蛍光体膜と、該放電容器の外面の少なく
とも一部に設けた誘電体バリア放電を行うための外側電
極と、該放電容器の内側に配置され、細長い金属棒ある
いは細長い金属管からなる内側電極と、該内側電極の表
面上もしくは間隙を有して設けられた、誘電率がE2
である第二の誘電体と、該放電容器に充填された該誘電
体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガ
スからなる誘電体バリア放電を利用した概略管状である
誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、第二の誘電体の
厚みD2 を0.1×E2×D1 /E1 以下にする
と、第二の誘電体に印加される電圧は第一の誘電体に印
加される電圧の約10%以下に減少し、その結果、放電
空間に注入される電力は増大し、しかも、第二の誘電体
の被覆による内側電極を含めた外径の増加は約10%程
度であり、即ち、コンパクトで光出力の大きな誘電体バ
リア放電蛍光ランプが得られる。The capacitance of a capacitor having a structure in which a dielectric having a relatively small thickness, a dielectric constant of E and a thickness of D is sandwiched between electrodes is roughly proportional to E / D. When a plurality of capacitors are connected in series, the voltage applied to one capacitor is proportional to the capacitance of the capacitor. At least, a light-transmissive, elongated tubular discharge vessel having a dielectric constant of E1 and a thickness of D1 serving also as a dielectric for dielectric barrier discharge, and a fluorescent light provided on at least a part of the inner surface of the discharge vessel Body film, an outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, and an inner electrode disposed inside the discharge vessel and formed of an elongated metal rod or an elongated metal tube, The dielectric constant is E2 provided on the surface of the inner electrode or with a gap.
And a substantially tubular shape utilizing a dielectric barrier discharge composed of a discharge gas for forming excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel.
In a dielectric barrier discharge fluorescent lamp, the second dielectric
Make the thickness D2 0.1 × E2 × D1 / E1 or less
And the voltage applied to the second dielectric is reduced to about 10% or less of the voltage applied to the first dielectric, so that the power injected into the discharge space increases, and The increase in the outer diameter including the inner electrode due to the coating of the dielectric is about 10%, that is, a compact dielectric barrier discharge fluorescent lamp having a large light output can be obtained.
【0014】すなわち、光透過性で、誘電率がE1 で、
肉厚がD1 である細長い管状の、誘電体バリア放電の誘
電体を兼ねた放電容器と、該放電容器の内面の少なくと
も一部に設けた蛍光体膜と、該放電容器の外面の少なく
とも一部に設けた誘電体バリア放電を行うための外側電
極と、該放電容器の内側に配置され、細長い金属棒ある
いは細長い金属管からなる内側電極と、該内側電極の表
面上もしくは間隙を有して設けられた、誘電率がE2 で
ある第二の誘電体と、該放電容器に充填された該誘電体
バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガス
からなる誘電体バリア放電を利用した概略管状である誘
電体バリア放電蛍光ランプにおいて、第二の誘電体の厚
みD2 を0.1μm以上から0.1×E2 ×D1 /E1
以下の範囲に構成すると、先ず第一に、放電プラズマが
一条に収斂する現象が発生しにくく、従って光出力の変
動が少なく、第二に、放電路中に挿入されている第二の
誘電体が薄く、かつ、保護膜28も不要になるので、ラ
ンプの細径化が容易に実現でき、第三に、表面積の小さ
な内側電極を覆う第二の誘電体が薄いので放電空間に十
分に電力が注入でき、従って光出力が十分に大きく、か
つ、光出力が安定でコンパクトな誘電体バリア放電蛍光
ランプが得られる。That is, it is light-transmitting, has a dielectric constant of E 1 ,
Of the elongate tubular wall thickness of D 1, a dielectric barrier and the discharge vessel which also serves as a dielectric of the discharge, and a phosphor film provided on at least a portion of the inner surface of the discharge vessel, at least one outer surface of the discharge vessel An outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided in the portion, an inner electrode disposed inside the discharge vessel and formed of an elongated metal rod or an elongated metal tube, and having a surface or a gap of the inner electrode. A substantially tubular structure utilizing a second dielectric having a dielectric constant of E2 and a dielectric barrier discharge comprising a discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel. In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, the thickness D 2 of the second dielectric is set to 0.1 × E 2 × D 1 / E 1 from 0.1 μm or more.
When configured in the following range, firstly, the phenomenon that the discharge plasma converges in a single line is less likely to occur, and therefore, the fluctuation of the light output is small, and secondly, the second dielectric material inserted in the discharge path Since the thickness is small and the protective film 28 is unnecessary, the diameter of the lamp can be easily reduced. Third, since the second dielectric covering the inner electrode having a small surface area is thin, sufficient power can be supplied to the discharge space. Therefore, a compact dielectric barrier discharge fluorescent lamp having a sufficiently high light output and a stable light output can be obtained.
【0015】該内側電極の第一の端を該放電容器の第一
の端に気密に取り付けかつ放電容器の外部に引き出す構
成にし、該内側電極の第二の端は該放電容器内にあるよ
うに構成すると、第一に、電極リード線が一端にのみ存
在するのでコンバクト化が可能になり、第二に、誘電体
バリア放電ランプを点灯するには高電圧が必要であり、
高電圧が印加される電極リード線等の安全対策が必要で
あるが、上記の内側電極の方を高電圧にすることによ
り、絶縁対策が一端ですみ、さらにコンパクトな誘電体
バリア放電蛍光ランプが得られる。The first end of the inner electrode is hermetically attached to the first end of the discharge vessel and is drawn out of the discharge vessel, and the second end of the inner electrode is inside the discharge vessel. First, the electrode lead wire exists only at one end, so that conversion can be achieved.Secondly, a high voltage is required to light the dielectric barrier discharge lamp,
It is necessary to take safety measures such as electrode leads to which high voltage is applied.However, by increasing the voltage of the inner electrode above, insulation measures can be completed at one end, and a more compact dielectric barrier discharge fluorescent lamp can be obtained. can get.
【0016】該内側電極の第二の端を該放電容器の第二
の端に固定する構成にすると、該内側電極は両端が支持
されることになり、第二の誘電体で被覆した細長い内側
電極を細長い放電容器の中に精度良い位置関係を保って
設置することが可能になり、ばらつきの少ない誘電体バ
リア放電蛍光ランプが得られる。該細長い内側電極の第
二の端を該放電容器の第二の端にゆるく保持する構成に
すると、第一に、製造が容易になり、第二に、該細長い
内側電極として、放電容器の熱膨張率と異なる熱膨張率
を有する金属を使用することが可能になり、ランプの構
成材料の選択の自由度が大きくなるという利点が生じ
る。該細長い内側電極の第二の端を該放電容器の一端に
ゆるく保持する部材を該誘電体バリア放電蛍光ランプの
排気管の残部と兼用させると、製造がさらに容易にな
り、かつ、安価になるという利点が生じる。When the second end of the inner electrode is fixed to the second end of the discharge vessel, both ends of the inner electrode are supported, and the inner electrode is covered with a second dielectric material. The electrodes can be placed in a long and narrow discharge vessel while maintaining a precise positional relationship, and a dielectric barrier discharge fluorescent lamp with little variation can be obtained. The configuration in which the second end of the elongated inner electrode is loosely held at the second end of the discharge vessel simplifies firstly the manufacture, and secondly, as the elongated inner electrode, heats the discharge vessel. It is possible to use a metal having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of expansion, which has the advantage of increasing the degree of freedom in selecting constituent materials for the lamp. When the member for loosely holding the second end of the elongated inner electrode at one end of the discharge vessel is also used as the rest of the exhaust pipe of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, the manufacture is further facilitated and the cost is reduced. The advantage that arises.
【0017】放電容器の外面の一部に設けたスリット状
の光取り出し部分から光を取り出す方式のアパーチャ形
蛍光ランプは、放電容器の外面の全周からほぼ均一に可
視光が放出される通常の蛍光ランプに比較し、蛍光体か
ら放出された可視光が蛍光体膜で数多く反射されたのち
に光取り出し部分から放出されるので、さらにコンパク
トで高出力となるなどの特徴がある。従って、放電容器
内に設けられた電極を細くすることがさらに重要であ
り、かつ、大きな電力を注入する必要がある。該内側電
極が比較的薄い第二の誘電体を被覆した細長い金属棒あ
るいは細長い金属管からなる構成を特徴とした誘電体バ
リア放電蛍光ランプは、該内側電極による光の吸収が少
ないので、アパーチャ形の蛍光ランプに構成する事によ
って、上記した特長がより一層発揮できる。An aperture-type fluorescent lamp of a type in which light is extracted from a slit-like light extraction portion provided on a part of the outer surface of the discharge vessel is a general type in which visible light is emitted almost uniformly from the entire outer circumference of the discharge vessel. Compared to a fluorescent lamp, the visible light emitted from the phosphor is reflected from the phosphor film and then emitted from the light extraction portion, so that it is more compact and has a higher output. Therefore, it is more important to make the electrode provided in the discharge vessel thinner, and it is necessary to inject a large electric power. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp, characterized in that the inner electrode is composed of an elongated metal rod or an elongated metal tube coated with a relatively thin second dielectric, the aperture-shaped fluorescent lamp has a small absorption of light by the inner electrode. The above-mentioned features can be further exhibited by configuring the fluorescent lamp of the present invention.
【0018】該光取り出し部分の外面に、該外側電極と
電気的に接続され、かつ、光透過性である部材を設けた
構成にすると、誘電体バリア放電によって発生した電磁
雑音電波が光取り出し部分から漏れるのを防止出来ると
いう利点が生じる。該誘電体バリア放電蛍光ランプにお
いて、該外側電極を該放電容器の外周面の一部分に設置
し、該光取り出し部分を該外側電極の反対側の位置と
し、かつ、該内側電極を該放電容器の中心軸よりも該光
取り出し部分から離れて設けた構成にすると、該内側電
極が光取り出し部分から離れているので光の取り出し効
率が高くなり、かつ、該外側電極と該内側電極の距離が
短くなるので、放電始動電圧が低下するという利点が生
じる。該誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、該外側
電極を該放電容器の外周面の一部分に設置し、該光取り
出し部分を該外側電極の反対側の位置とし、かつ、該内
側電極を該放電容器の中心軸よりも該光取り出し部分に
近づけて設けた構成にすると、該外側電極と該内側電極
間の距離が大きくなり、従って放電空間を大きくできる
ので、より細い放電容器で大きな光出力が得られるとい
う利点が生じる。When a member which is electrically connected to the outer electrode and which is transparent to light is provided on an outer surface of the light extraction portion, an electromagnetic noise radio wave generated by dielectric barrier discharge is generated by the light extraction portion. There is an advantage that leakage can be prevented. In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, the outer electrode is provided on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel, the light extraction part is located on a side opposite to the outer electrode, and the inner electrode is provided on the discharge vessel. When the configuration is provided farther from the light extraction portion than the central axis, the light extraction efficiency is increased because the inner electrode is separated from the light extraction portion, and the distance between the outer electrode and the inner electrode is shorter. Therefore, there is an advantage that the discharge starting voltage is reduced. In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, the outer electrode is provided on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel, the light extraction part is located on a side opposite to the outer electrode, and the inner electrode is provided on the discharge vessel. If the configuration is provided closer to the light extraction portion than the central axis, the distance between the outer electrode and the inner electrode is increased, and thus the discharge space can be increased, so that a large light output can be obtained with a thinner discharge vessel. The advantage that arises.
【0019】該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸
棒あるいは円管状の金属である該誘電体バリア放電蛍光
ランプにおいては、該円筒状の放電容器の内径が、該内
側電極をおおう第二の誘電体の外径の3倍未満において
は、該内側電極による可視光の吸収が無視できななり、
また、該第二の誘電体の外径の40倍を越えた領域にお
いては、内側電極と外側電極との電極面積のアンバラン
スにより放電が不安定になると言う欠点が生じた。即
ち、該放電容器が円筒であり、該内側電極とそれをおお
う第二の誘電体が円筒状であり、該放電容器の内径を、
該第二の誘電体の外径の3倍から40倍の範囲に構成す
ることにより、発光効率が十分で、かつ、光出力の安定
な誘電体バリア放電蛍光ランプが得られる。In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, wherein the discharge vessel is a cylinder and the inner electrode is a round bar or a tubular metal, the inner diameter of the cylindrical discharge vessel covers the inner electrode. When the outer diameter of the second dielectric is less than three times, the absorption of visible light by the inner electrode cannot be ignored,
Further, in a region exceeding 40 times the outer diameter of the second dielectric, there is a disadvantage that the discharge becomes unstable due to the imbalance of the electrode area between the inner electrode and the outer electrode. That is, the discharge vessel is a cylinder, the inner electrode and the second dielectric covering it are cylindrical, and the inner diameter of the discharge vessel is
By configuring the second dielectric in a range of 3 to 40 times the outer diameter, a dielectric barrier discharge fluorescent lamp having sufficient luminous efficiency and stable light output can be obtained.
【0020】該放電容器が円筒であり、該内側電極とそ
れをおおう第二の誘電体が円筒状である該誘電体バリア
放電蛍光ランプにおいて、該外側電極を該放電容器の全
外周面に渡って設け、かつ、該内側電極の中心軸と該放
電容器の中心軸との距離を該内側電極の外径以上離して
設置した構成にすると、該内側電極と該外側電極間の距
離が短くなるので、放電始動電圧が低くなり、従って点
灯用電源が簡略になるという利点が生じる。放電始動電
圧低下の効果は、該内側電極の中心軸と該放電容器の中
心軸との距離が該内側電極の外径以上において著しい。[0020] In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, wherein the discharge vessel is cylindrical and the inner electrode and a second dielectric covering the same are cylindrical, the outer electrode extends over the entire outer peripheral surface of the discharge vessel. If the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is set to be greater than the outer diameter of the inner electrode, the distance between the inner electrode and the outer electrode becomes shorter. Therefore, there is an advantage that the discharge starting voltage is reduced, and the power supply for lighting is simplified. The effect of lowering the discharge starting voltage is significant when the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is greater than the outer diameter of the inner electrode.
【0021】該外側電極をシームレスの円筒状金網で構
成すると、平板状の金網を巻きつけて円筒状に構成した
場合に生じる金網の縁の重なり部分が無いので、誘電体
バリア放電蛍光ランプの外径が小さくなるという利点が
生じる。When the outer electrode is formed of a seamless cylindrical wire mesh, there is no overlap between the edges of the wire mesh which occurs when a flat wire mesh is wound to form a cylindrical shape. The advantage is that the diameter is smaller.
【0022】[0022]
【実施例】本発明の第一の実施例の誘電体バリア放電蛍
光ランプを、図1に示す。放電容器1は、肉厚1mm,
外径6mm、全長200mmのソーダ石灰ガラス管から
なり、その第一の端11には内側電極5が気密にとりつ
けられ、放電容器1の第二の端12は気密に閉鎖されて
いる。内側電極5は、熱膨張率がソーダ石灰ガラスに近
い鉄とニッケルの合金からなる直径0.8mmの無空棒
で、該放電容器1と同軸に、かつ、内側電極の第二の端
6が放電容器内に存在する。第二の誘電体101は、厚
さ0.08mm、外径1mmの石英ガラス管である。す
なわち、内側電極5は、第二の誘電体101である薄肉
の石英ガラス管で覆われている。E2はE1 と同じで約
3.8であり、D2 は0.08mmなので、0.1×E
2 ×D1 /E1 は0.1mmになる。すなわち、該第二
の誘電体101の厚み0.08mmは、本発明の範囲内
にある。放電容器1の外面には外側電極4としてシーム
レスのステンレス円筒金網を設け、内面には蛍光体10
0として緑色に発光するLaPO4 :CeTbを塗布し
た。蛍光体100は、放電容器1の第二の端12の内部
にも塗布されている。内側電極の第一の端は放電容器1
の外側に引き出され、電源21に接続される。放電容器
1には、第一の端11付近に設けた排気管より、放電用
ガスとしてキセノンを30kPa封入した。3は、排気
管の残部である。FIG. 1 shows a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention. The discharge vessel 1 has a thickness of 1 mm,
It consists of a soda-lime glass tube with an outer diameter of 6 mm and a total length of 200 mm. The inner electrode 5 is hermetically attached to the first end 11 and the second end 12 of the discharge vessel 1 is hermetically closed. The inner electrode 5 is an empty rod of 0.8 mm in diameter made of an alloy of iron and nickel having a coefficient of thermal expansion close to that of soda-lime glass, coaxial with the discharge vessel 1, and having a second end 6 of the inner electrode. Present in the discharge vessel. The second dielectric body 101 is a quartz glass tube having a thickness of 0.08 mm and an outer diameter of 1 mm. That is, the inner electrode 5 is covered with a thin quartz glass tube which is the second dielectric material 101. E 2 is the same as E 1 and is about 3.8, and D 2 is 0.08 mm.
2 × D 1 / E 1 becomes 0.1 mm. That is, a thickness of 0.08 mm of the second dielectric 101 is within the scope of the present invention. A seamless stainless steel wire mesh is provided on the outer surface of the discharge vessel 1 as the outer electrode 4, and a phosphor 10 is provided on the inner surface.
LaPO 4 : CeTb which emits green light as 0 was applied. The phosphor 100 is also applied inside the second end 12 of the discharge vessel 1. The first end of the inner electrode is the discharge vessel 1
And is connected to the power supply 21. Xenon was filled in the discharge vessel 1 as discharge gas at 30 kPa from an exhaust pipe provided near the first end 11. 3 is the rest of the exhaust pipe.
【0023】外側電極4と内部電極5の間に電源21に
よって20kHz,3kVの高周波電圧を印加したとこ
ろ、安定な誘電体バリア放電が発生し、その結果、波長
172nmに最大値を有する真空紫外線が効率よく放射
され、蛍光体100が発光した。この実施例の誘電体バ
リア放電蛍光ランプの特長を纏めると、先ず第一に、放
電プラズマが一条に収斂する現象が発生しにくく、従っ
て光出力の変動が少なく、第二に、内側電極が直径約
0.8mmと細いためランプの細径化が容易に実現で
き、第三に、表面積の小さな細長い内側電極は、肉薄の
第二の誘電体で覆われているだけなので、放電空間に十
分に電力が注入でき、従って光出力が十分に大きく、第
四に放電容器1の第二の端12まで発光するのでランプ
の有効発光長の割合が大きくなり、従って、光出力が大
きく、かつ、安定でコンパクトな誘電体バリア放電蛍光
ランプが得られた。When a high frequency voltage of 20 kHz and 3 kV is applied between the outer electrode 4 and the inner electrode 5 by the power supply 21, stable dielectric barrier discharge is generated. As a result, vacuum ultraviolet light having a maximum value at a wavelength of 172 nm is generated. Emission was efficient and the phosphor 100 emitted light. The characteristics of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of this embodiment can be summarized as follows. First, the phenomenon in which the discharge plasma converges in a single line is less likely to occur, so that the light output fluctuates little. Third, since the diameter of the lamp is as thin as about 0.8 mm, the diameter of the lamp can be easily reduced. Third, since the elongated inner electrode having a small surface area is only covered with the thin second dielectric, it is sufficient for the discharge space. Power can be injected, and thus the light output is sufficiently large. Fourthly, since the light is emitted to the second end 12 of the discharge vessel 1, the ratio of the effective emission length of the lamp is increased, and thus the light output is large and stable. Thus, a compact dielectric barrier discharge fluorescent lamp was obtained.
【0024】本発明の第二の実施例の誘電体バリア放電
蛍光ランプを、図2に示す。放電容器の寸法は第一の実
施例と同じである。内側電極5は中空管状であり、重量
が小さくなるという利点が生じる。第二の誘電体101
は、ゾル・ゲル法で形成した酸化アルミニウムで、厚み
は0.5μmある。酸化アルミニウムの誘電率は10程
度と大きいので、表面積の小さな細長い内側電極5は、
肉薄で、しかも、高誘電率の第二の誘電体101で覆わ
れことになり、したがって、放電空間に十分に電力が注
入でき、従って光出力を十分に大きく出来るという利点
が生じる。FIG. 2 shows a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a second embodiment of the present invention. The dimensions of the discharge vessel are the same as in the first embodiment. The inner electrode 5 has a hollow tubular shape, and has an advantage that the weight is reduced. Second dielectric material 101
Is aluminum oxide formed by a sol-gel method and has a thickness of 0.5 μm. Since the dielectric constant of aluminum oxide is as large as about 10, the elongated inner electrode 5 having a small surface area is
Since the second dielectric material 101 is thin and covered with the second dielectric material 101 having a high dielectric constant, there is an advantage that the electric power can be sufficiently injected into the discharge space and the light output can be sufficiently increased.
【0025】本発明の第三の実施例の誘電体バリア放電
蛍光ランプを、図3に示す。本実施例のランプの構造
は、第一の実施例のランプ構造に加えて、該内側電極5
の第二の端6を該放電容器1の第二の端12に埋め込ん
で固定したものである。放電容器1と内側電極5の中心
軸を正確に合致させやすく、ばらつきの少ないランプが
得られる、内側電極5の両端が固定されているので機械
的な強度が大きいなどの利点が生じる。FIG. 3 shows a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a third embodiment of the present invention. The structure of the lamp of this embodiment is different from that of the first embodiment in that the inner electrode 5
Is fixed by embedding the second end 6 in the second end 12 of the discharge vessel 1. Advantages such as easy alignment of the central axis of the discharge vessel 1 and the inner electrode 5 to obtain a lamp with less variation, and higher mechanical strength because both ends of the inner electrode 5 are fixed are obtained.
【0026】本発明の第四の実施例の誘電体バリア放電
蛍光ランプを、図4に示す。本実施例のランプの構造
は、第一の実施例のランプ構造に加えて、ランプの全長
が300mmと長く、かつ、該内側電極5の第二の端6
を該放電容器1の第二の端12に設けられた窪み7に挿
入し、ゆるく保持したものである。本実施例において
は、ランプの製造が容易になり、さらに、内側電極5と
放電容器1の熱膨張率が少々異なったとしても、その差
が窪み7で吸収されるので、ランプの全長が300mm
と長いにも拘わらず、信頼性の高い誘電体バリア放電蛍
光ランプが得られた。FIG. 4 shows a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a fourth embodiment of the present invention. The structure of the lamp of the present embodiment is such that, in addition to the lamp structure of the first embodiment, the total length of the lamp is as long as 300 mm, and the second end 6 of the inner electrode 5 is provided.
Is inserted into the recess 7 provided in the second end 12 of the discharge vessel 1 and loosely held. In this embodiment, the manufacture of the lamp is facilitated, and even if the coefficient of thermal expansion between the inner electrode 5 and the discharge vessel 1 is slightly different, the difference is absorbed by the recess 7, so that the total length of the lamp is 300 mm.
Despite this, a highly reliable dielectric barrier discharge fluorescent lamp was obtained.
【0027】本発明の第五の実施例の誘電体バリア放電
蛍光ランプを、図5に示す。本実施例のランプの構造
は、第四の実施例のランプ構造における窪み7を、該誘
電体バリア放電蛍光ランプの排気管の残部3と兼用させ
たもので、製造がさらに容易になり、かつ、安価になる
という利点が生じる。さらに、金属の部材から成るゲッ
ター2が、内側金属5の第一の端の近傍に、溶接によっ
て取り付けられている。特別なゲッター室を必要としな
いため、発光長の割合の大きなコンパクトな誘電体バリ
ア放電蛍光ランプが得られた。FIG. 5 shows a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a fifth embodiment of the present invention. The structure of the lamp of the present embodiment is such that the recess 7 in the lamp structure of the fourth embodiment is also used as the remaining portion 3 of the exhaust pipe of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp, and the manufacture is further facilitated. This has the advantage of being inexpensive. Further, a getter 2 made of a metal member is attached to the inner metal 5 near the first end by welding. Since no special getter chamber was required, a compact dielectric barrier discharge fluorescent lamp having a large emission length ratio was obtained.
【0028】本発明の第六の実施例の誘電体バリア放電
蛍光ランプの断面図を、図6に示す。本実施例のランプ
は、第五の実施例の該誘電体バリア放電蛍光ランプにお
ける放電容器1を中空楕円筒にした構成で、第五の実施
例の利点に加えて、薄形の誘電体バリア放電蛍光ランプ
が得られるという利点が生じる。FIG. 6 is a sectional view of a dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a sixth embodiment of the present invention. The lamp of the present embodiment has a configuration in which the discharge vessel 1 of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the fifth embodiment is formed as a hollow elliptical cylinder. In addition to the advantages of the fifth embodiment, a thin dielectric barrier is provided. This has the advantage that a discharge fluorescent lamp is obtained.
【0029】本発明の第七の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電蛍光ランプの断面図を、図7に示す。本実
施例のランプにおいては、放電容器1の外周面の一部に
アルミニウムからなる光反射板を兼ねた外側電極8が設
けらており、放電容器1の内周面の一部に該外側電極8
と対接して蛍光体100が設けられており、該外側電極
8と蛍光体100が設けられていない管壁部分が、光取
り出し部分9になっている構成である。この部分9が、
ランプの長手方向に沿ってスリット状に伸びている。放
電容器1内に設けられた内側電極5が細く、かつ、大き
な電力を注入することが出来るので、コンパクトで光出
力の大きなアパーチャ形の誘電体バリア放電蛍光ランプ
を得ることが出来る。FIG. 7 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a seventh embodiment of the present invention. In the lamp of the present embodiment, an outer electrode 8 also serving as a light reflection plate made of aluminum is provided on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel 1, and the outer electrode 8 is provided on a part of the inner peripheral face of the discharge vessel 1. 8
In this configuration, the fluorescent material 100 is provided in contact with the outer electrode 8, and the tube wall portion where the outer electrode 8 and the fluorescent material 100 are not provided is the light extraction portion 9. This part 9
It extends like a slit along the longitudinal direction of the lamp. Since the inner electrode 5 provided in the discharge vessel 1 is thin and large power can be injected, it is possible to obtain an aperture-type dielectric barrier discharge fluorescent lamp which is compact and has a large light output.
【0030】本発明の第八の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電蛍光ランプの断面図を、図8に示す。本実
施例のランプ構造は、第七の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電蛍光ランプの放電容器1を中空楕円筒にし
て、光取り出し部分9を長軸方向の位置に設けた構成で
ある。光取り出し部分9に対して放電空間を大きくとれ
るので、より高輝度のアパーチャ形誘電体バリア放電蛍
光ランプが得られる。FIG. 8 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to an eighth embodiment of the present invention. The lamp structure of the present embodiment has a configuration in which the discharge vessel 1 of the aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the seventh embodiment is a hollow elliptical cylinder, and the light extraction portion 9 is provided at a position in the long axis direction. Since the discharge space can be made larger than the light extraction portion 9, an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp with higher luminance can be obtained.
【0031】本発明の第九の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電蛍光ランプは、第八の実施例のアパーチャ
形誘電体バリア放電蛍光ランプの光取り出し部分9を放
電容器1の短軸方向の位置に設けた構成である。放電容
器1の厚みに対して光取り出し部分9を大きくとれると
いう利点が生じる。すなわち、より薄型のアパーチャ形
誘電体バリア放電蛍光ランプが得られる。The aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to the ninth embodiment of the present invention is different from the aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to the eighth embodiment in that the light extraction portion 9 is arranged in the short axis direction of the discharge vessel 1. This is a configuration provided at the position. There is an advantage that the light extraction portion 9 can be made larger than the thickness of the discharge vessel 1. That is, a thinner aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp can be obtained.
【0032】本発明の第十の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電蛍光ランプの断面図を、図9に示す。本実
施例のランプにおいては、放電容器1の内周面の一部に
ピロ燐酸カルシウムからなる光反射膜10と、該光反射
膜10の上に蛍光体100が設けられており、該光反射
膜10が設けられていない管壁部分が、光取り出し部分
9になっており、さらに、放電容器1の外面全周にシー
ムレスの円筒状金属網からなる外側電極4を設けた構成
である。すなわち、外側電極4の光取り出し部分9の外
面に存在する部分は、該外側電極と電気的に接続され、
かつ、網であるから光透過性である部材に相当し、従っ
て、誘電体バリア放電によって発生した電磁雑音電波が
光取り出し部分から漏れるのを防止出来るという利点が
生じる。FIG. 9 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a tenth embodiment of the present invention. In the lamp of the present embodiment, a light reflecting film 10 made of calcium pyrophosphate is provided on a part of the inner peripheral surface of the discharge vessel 1 and a phosphor 100 is provided on the light reflecting film 10. The tube wall portion where the film 10 is not provided is a light extraction portion 9, and the outer electrode 4 made of a seamless cylindrical metal net is provided all around the outer surface of the discharge vessel 1. That is, the portion of the outer electrode 4 existing on the outer surface of the light extraction portion 9 is electrically connected to the outer electrode,
In addition, since it is a net, it corresponds to a light-transmitting member, and therefore, there is an advantage that electromagnetic noise radio waves generated by dielectric barrier discharge can be prevented from leaking from the light extraction portion.
【0033】本発明の第十一の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電蛍光ランプの断面図を、図10に示す。
本実施例のランプの構造は、内側電極5を該放電容器1
の中心軸Xよりも該光取り出し部分9に接近させて設け
たこと以外は第七の実施例と同一構造である。このよう
な構造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離
が長くなるので、ランプへの入力が大きくなり、従っ
て、光出力が大きくなるという利点が生じる。FIG. 10 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to an eleventh embodiment of the present invention.
In the structure of the lamp of the present embodiment, the inner electrode 5 is connected to the discharge vessel 1.
The structure is the same as that of the seventh embodiment except that it is provided closer to the light extraction portion 9 than the central axis X of the first embodiment. Such a structure has the advantage of increasing the distance between the outer and inner electrodes, thus increasing the input to the lamp and therefore the light output.
【0034】本発明の第十二の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電蛍光ランプの断面図を、図11に示す。
本実施例のランプの構造は、内側電極5を該放電容器1
の中心軸Xよりも該光取り出し部分9から遠ざけて設け
たこと以外は第七の実施例と同一構造である。このよう
な構造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離
が短くなったので、放電始動電圧が低下し、かつ、該内
側電極5が該光取り出し部分9から離れているので、光
の取り出し効率が増大し、高効率であるという利点が生
じる。FIG. 11 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to a twelfth embodiment of the present invention.
In the structure of the lamp of the present embodiment, the inner electrode 5 is connected to the discharge vessel 1.
The structure is the same as that of the seventh embodiment except that it is provided farther from the light extraction portion 9 than the central axis X of the second embodiment. With such a structure, the distance between the outer electrode and the inner electrode is shortened, so that the discharge starting voltage is lowered, and the inner electrode 5 is separated from the light extraction portion 9, so that the light Has an advantage that the take-out efficiency is increased and the efficiency is high.
【0035】本発明の第十三の実施例の誘電体バリア放
電蛍光ランプは、第一の実施例の誘電体バリア放電蛍光
ランプにおける内側電極5を放電容器1の中心軸より
1.5mmずらして設置した構成である。この実施例に
おいては放電開始電圧が低くなるという利点が生じる。In the dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to the thirteenth embodiment of the present invention, the inner electrode 5 in the dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to the first embodiment is shifted from the central axis of the discharge vessel 1 by 1.5 mm. This is the installed configuration. In this embodiment, there is an advantage that the discharge starting voltage is reduced.
【0036】[0036]
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、かつ、安定である誘
電体バリア放電蛍光ランプをを提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dielectric barrier discharge fluorescent lamp which is compact, has a sufficiently large light output, and is stable.
【図1】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの実施例
の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention.
【図2】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention.
【図3】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention.
【図4】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention.
【図5】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention.
【図6】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断
面を示す。FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図7】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断
面を示す。FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図8】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断
面を示す。FIG. 8 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図9】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の実
施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断
面を示す。FIG. 9 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図10】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の
実施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な
断面を示す。FIG. 10 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図11】本発明の誘電体バリア放電蛍光ランプの他の
実施例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な
断面を示す。FIG. 11 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge fluorescent lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
【図12】従来の誘電体バリア放電蛍光ランプの説明図
である。FIG. 12 is an explanatory view of a conventional dielectric barrier discharge fluorescent lamp.
1 放電容器 2 ゲッタ 3 排気管の残部 4 外側電極 5 内側電極 6 内側電極の第二の端 7 窪み 8 外側電極 9 光取り出し部分 10 光反射膜 100 蛍光体 101 第二の誘電体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge container 2 Getter 3 Remaining part of exhaust pipe 4 Outer electrode 5 Inner electrode 6 Second end of inner electrode 7 Depression 8 Outer electrode 9 Light extraction portion 10 Light reflecting film 100 Phosphor 101 Second dielectric
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−223039(JP,A) 特開 平3−201358(JP,A) 特開 平5−190150(JP,A) 特開 平5−190152(JP,A) 特開 平2−309552(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 65/00 H01J 65/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-223039 (JP, A) JP-A-3-201358 (JP, A) JP-A-5-190150 (JP, A) JP-A-5-190150 190152 (JP, A) JP-A-2-309552 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 65/00 H01J 65/04
Claims (12)
D1 である細長い管状の、誘電体バリア放電の誘電体
を兼ねた放電容器と、該放電容器の内面の少なくとも一
部に設けた蛍光体膜と、該放電容器の外面の少なくとも
一部に設けた誘電体バリア放電を行うための外側電極
と、該放電容器の内側に配置され、細長い金属棒あるい
は細長い金属管からなる内側電極と、該内側電極の表面
上もしくは間隙を有して設けられた、誘電率がE2 で
ある第二の誘電体と、該放電容器に充填された該誘電体
バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガス
からなる誘電体バリア放電を利用した概略管状である誘
電体バリア放電蛍光ランプにおいて、該第二の誘電体の
厚みを0.1μm以上から0.1×E2 ×D1 /E
1 以下の範囲にしたことを特徴とした誘電体バリア放
電蛍光ランプ。1. An elongated tubular discharge vessel which is light-transmissive, has a dielectric constant of E1, and has a thickness of D1, and also serves as a dielectric for a dielectric barrier discharge, and at least a part of an inner surface of the discharge vessel. A phosphor film provided, an outer electrode provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel for performing a dielectric barrier discharge, and an inner side disposed inside the discharge vessel and comprising an elongated metal rod or an elongated metal tube. An excimer molecule is formed by the electrode, a second dielectric having a dielectric constant of E2 provided on the surface of the inner electrode or with a gap, and the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel. Induction of a substantially tubular shape using a dielectric barrier discharge composed of a discharge gas
In the electrical barrier discharge fluorescent lamp, the second dielectric
Thickness from 0.1 μm or more to 0.1 × E2 × D1 / E
1. A dielectric barrier discharge fluorescent lamp characterized by having the following range .
第一の端に気密に取り付けられかつ放電容器の外部に引
き出されており、該内側電極の第二の端は該放電容器内
にあるように構成したことを特徴とした請求項1に記載
の誘電体バリア放電蛍光ランプ。2. A first end of the inner electrode is hermetically attached to the first end of the discharge vessel and is drawn out of the discharge vessel, and a second end of the inner electrode is connected to the discharge end. 2. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fluorescent lamp is arranged in a container.
二の端に固定されている構成にしたことを特徴とした請
求項2に記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。3. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 2, wherein a second end of said inner electrode is fixed to a second end of said discharge vessel.
二の端にゆるく保持されている構成にしたことを特徴と
した請求項2に記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。4. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 2, wherein a second end of said inner electrode is loosely held by a second end of said discharge vessel.
あり、該内側電極の第二の端が前記残部にゆるく保持さ
れていることを特徴とした請求項4に記載の誘電体バリ
ア放電蛍光ランプ。5. The dielectric of claim 4, wherein a second end of the discharge vessel has a remainder of an exhaust pipe, and wherein the second end of the inner electrode is loosely held by the remainder. Body barrier discharge fluorescent lamp.
状に光を取り出す部分を有するアパーチャ形蛍光ランプ
であることを特徴とした請求項1から請求項5に記載の
誘電体バリア放電蛍光ランプ。6. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fluorescent lamp is an aperture type fluorescent lamp having a portion for extracting light in a slit shape along the longitudinal direction of the discharge vessel. .
と電気的に接続され、かつ、光透過性である部材を設け
た構成にしたことを特徴とした請求項6に記載の誘電体
バリア放電蛍光ランプ。7. The dielectric according to claim 6, wherein a member that is electrically connected to the outer electrode and that is transparent to light is provided on an outer surface of the light extraction portion. Barrier discharge fluorescent lamp.
分と対向する部分の外面に該外側電極を設け、かつ、該
内側電極を該放電容器の中心軸よりも該光取り出し部分
に接近させて設けた構成にしたことを特徴とした請求項
6に記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。8. The method according to claim 1, wherein the outer electrode is provided on an outer surface of a portion of the discharge vessel opposite to the slit-like light extraction section, and the inner electrode is closer to the light extraction section than the central axis of the discharge vessel. 7. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 6, wherein the fluorescent lamp is provided.
分と対向する部分の外面に該外側電極を設け、かつ、該
内側電極を該放電容器の中心軸よりも該光取り出し部分
から遠ざけて設けた構成にしたことを特徴とした請求項
6に記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。9. An outer electrode is provided on an outer surface of a portion of the discharge vessel opposite to a slit-like light extraction section, and the inner electrode is provided farther from the light extraction section than a center axis of the discharge vessel. 7. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 6, wherein the fluorescent lamp is configured as described above.
が丸棒あるいは円管状であり、該放電容器の内径を、該
第二の誘電体の外径の3倍から40倍の範囲にしたこと
を特徴とした請求項1に記載の誘電体バリア放電蛍光ラ
ンプ。10. The discharge vessel is a cylinder, the inner electrode is a round bar or a circular tube, and the inner diameter of the discharge vessel is in the range of 3 to 40 times the outer diameter of the second dielectric. 2. The fluorescent lamp as claimed in claim 1, wherein the fluorescent lamp is a fluorescent lamp.
にわたって設け、かつ、該内側電極の中心軸と該放電容
器の中心軸との距離を該内側電極の外径以上離して設置
した構成にしたことを特徴とした請求項10に記載の誘
電体バリア放電蛍光ランプ。11. The outer electrode is provided around the entire outer surface of the discharge vessel, and the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is set to be larger than the outer diameter of the inner electrode. 11. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 10, wherein the fluorescent lamp is configured.
からなる事をを特徴とした請求項1から請求項6、請求
項10および請求項11に記載の誘電体バリア放電蛍光
ランプ。12. The dielectric barrier discharge fluorescent lamp according to claim 1, wherein said outer electrode is made of a seamless cylindrical wire mesh.
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