JP3087566B2

JP3087566B2 - 誘電体バリア放電蛍光ランプ

Info

Publication number: JP3087566B2
Application number: JP8265894A
Authority: JP
Inventors: 博光松野; 立躬平本; 龍志五十嵐
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH07272695A

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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、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。
【請求項２】該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
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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】該放電容器の第二の端に排気管の残部が
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。
【請求項６】該放電容器の長手方向に沿ってスリット
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
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。
【請求項７】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。
【請求項８】該放電容器のスリット状の光取り出し部
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。
【請求項９】該放電容器のスリット状の光取り出し部
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。
【請求項１０】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。
【請求項１１】該外側電極を該放電容器の外面の全周
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。
【請求項１２】該外側電極がシームレスの円筒状金網
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。