JP3554681B2

JP3554681B2 - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP3554681B2
Application number: JP20577999A
Authority: JP
Inventors: 壮杉原; 正樹吉岡; 貴文溝尻; 勝比古宮原; 善彦奥村
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP2001035448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、複写機、イメージリーダ等の情報機器における原稿照明用、あるいは、液晶パネルディスプレイのバックライト等に利用される蛍光ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この分野で利用される蛍光ランプとしては、例えば、特開平３−２２５７４５号公報に開示されているような、ガラス管の外面に一対の帯状電極を配設したランプが知られている。このランプの断面図を図１１に示すが、このランプは、ガラス管１内部にキセノンガスを主成分として封入し、外部電極７、７’に高周波電圧を印加することで、ランプ内部で誘電体バリア放電が発生し、主にキセノンエキシマーが形成され、１７２ｎｍ付近の真空紫外光が放射され、蛍光体層４で可視光変換された後、アパーチャ部６から可視光を放射するものである。
【０００３】
この特開平３−２２５７４５号公報にみられる技術においては、ランプの支持体であるガラス管が、誘電体バリア放電における誘電体バリアを兼ねていることから必要以上に厚く、このため放電開始に比較的高い電圧を必要とし、また電極がランプ外面に配置されていることから、安全上、また絶縁に十分な注意を払う必要があった。
【０００４】
さらに、特開平３−８８２５８号公報に開示されているような技術が提案されている。このランプは、ガラス管内部に一対の透明電極を配設し、当該透明電極を蛍光体で覆い、ランプ両端にガラスビード巻きした電極リードを封着し、該電極リードに接続された弾性接触板により、透明電極との電気的導通を取る構造で、先の発明と同様にキセノンガスを主成分とした希ガスが封入されている。また、その応用例として電極リード部を箔状にし、先の透明電極と封着部付近で密接してなるものである。
【０００５】
この特開平３−８８２５８号公報の技術では、高電圧が印加される電極がガラス管内部に設けられていることから絶縁または安全面において、先のランプに比べて改良が見られる。ところが、このランプにおいては、蛍光体が被覆されていない弾性接触板や封着部近傍の帯状電極部は、放電空間に直接曝されている。この技術においては、放電インピーダンスは、ランプ内部に設けられた一対の電極間のみである、としているが、一方の蛍光体が被覆されていない弾性接触板や封着部近傍の帯状電極部と近接した他方の透明電極との間の放電インピーダンスが低くなり、この部分に放電が集中しランプとして機能しない場合がある。
【０００６】
この分野のさらなる従来技術として特開平１１−２５９２３号公報が開示されている。この技術においては、一方の電極を内部に配置し、他方の電極を外面に配置する構成である。内部電極の外部への電極取り出し構造に関しては、この従来技術中の公報の図１に開示されているだけで、詳細は不明であるが、内部電極から電極取り出しリードまで放電空間に直接曝されているものと読み取れる。
【０００７】
特開平１１−２５９２３号公報の技術では、内部電極である点で、特開平３−８８２５８号公報の技術と同様に絶縁または安全面において改良がなされている。しかしながら、この技術の公報の図５において、内部に敷設された電極と外部電極との距離の遠近による放電集中を避けるために、外部電極の一部を除去する技術が開示されているが、ガス圧やこの内部電極と外部電極との距離によっては、放電インピーダンスは、放電空間に直接曝されている電極取り出しリードと外部電極の間のほうが低くなり、安定な放電が得られない場合がある。さらに、電極への給電端子をランプの両端から取り出しているので、ランプそのものの長さが長くなり、電極取り出しリードの取り回しにより、電極取り出しリードの有する浮遊容量が大きくなるという問題があった。
【０００８】
このように従来技術においては、高電圧部分がランプの外部にあるために、安全上、絶縁に十分な注意を必要とするためランプの電極部を絶縁チューブで被覆するなどの製造上手間が掛かり、材料費のアップを余儀なくされる。また、内部に電極を設けた場合においても、内部電極と外部リードとの接続方法が不十分なため安定な放電が得られない問題点があった。
【０００９】
さらに従来技術においては、ガラス管内面に形成する蛍光体膜は通常、蛍光体の懸濁液を吸い上げるか、流し込むか、スプレーで吹き付ける等の方法により塗布しており、それらの方法そのものに蛍光体の塗布ムラを生じる要因を内在しており、また当然ながら、ガラス管内面に異物や、突起物や、凹凸などがあると蛍光体の塗りムラを生じることとなり、均一な蛍光体面を得ることは非常に困難であった。また、複数の種類の蛍光体、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）各蛍光体を混合して塗布する場合においては、各々の粒径、比重等が異なることから、前記塗りムラと同時に所定のＲ，Ｇ，Ｂ混合比からずれてしまう、色ずれの問題点もあった。この点も、ガラス管内部に電極を設けた場合は当該電極を均一に蛍光体層で被覆することが困難なため、結果として均一な放電を達成しにくいという問題点、その結果、照度分布の不均一になるという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、ガラス管内面に均一な蛍光体面を有することによって、均一な放電を可能にする蛍光ランプを提供することにある。また、誘電体バリア放電を利用しつつ、放電の誘電体バリアとなる誘電体層を薄くすることによって放電開始時の電圧を下げ、電力変換効率をよくした蛍光ランプを提供することにある。さらには、高電圧をランプ外部ではなく内部に印加する構造とすることによって、安全上の絶縁を容易に確保されるような蛍光ランプを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、本発明に先立つ出願、特願平１１ー１０９５６４号において、グリーンシートという素材を蛍光ランプに適用するという発明を開示した。グリーンシートとは、材料をグリーン（生）の状態で薄板状に成形したものである。この出願明細書の中で、グリーンシートは、従来にない様々な利点があることを示した。本発明は、上記の課題を解決するために先の発明を更に発展させたものであって、その手段を以下に示す。
【００１２】
本発明の請求項１の発明は、第一の誘電体によって形成された管状の放電容器のほぼ全長にわたり一対の電極を設け、エキシマー生成ガスが封入された蛍光ランプにおいて、該放電容器の内壁に、少なくとも一方の電極が配設され、該一方の電極と該エキシマー生成ガスとの間に第二の誘電体層が設けられ、少なくとも該第二の誘電体層の一部が蛍光体層によって覆われており、前記第二の誘電体層ならびに前記蛍光体層が、それぞれ誘電体グリーンシートならびに蛍光体グリーンシートを該放電容器内に挿入し焼成することによって形成されてなることを特徴とする蛍光ランプとするものである。
【００１４】
本発明の請求項２の発明は、前記第二の誘電体層と前記一方の電極を一体化したグリーンシート構体としたことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプとするものである。
【００１５】
本発明の請求項３の発明は、第一の誘電体によって形成された管状の放電容器のほぼ全長にわたり一対の電極を設け、エキシマー生成ガスが封入された蛍光ランプにおいて、該放電容器の内壁に、少なくとも一方の電極が配設され、該一方の電極と該エキシマー生成ガスとの間に第二の誘電体層が設けられ、少なくとも該第二の誘電体層の一部が蛍光体層によって覆われており、前記一方の電極と前記第二の誘電体層が、前記蛍光体層と共に一体成形されたグリーンシート構体を前記放電容器内に挿入し焼成することによって、該放電容器内壁に形成されてなることを特徴とする蛍光ランプとするものである。
【００１７】
本発明の請求項４の発明は、前記一体成形されたグリーンシート構体が複数に分割されたものであることを特徴とする請求項３に記載の蛍光ランプとするものである。
【００１８】
なおグリーンシート構体とは、グリーンシートが構造体を成すものであり、蛍光体グリーンシートや誘電体グリーンシートなどのグリーンシートを密着した構造体である。また、電極は管状の放電容器のほぼ全長にわたる長尺の電極であり、その一形態は帯状電極である。
【００１９】
【作用】
次に本発明において上記手段を講じた作用について説明する。従来技術にも既に述べられているが、ガラス管内部に電極を設けることは公知技術である。その方法は様々である。本発明の請求項１の発明は、第一の誘電体であるガラス管内部に電極が配設された形態に、第二の誘電体層と蛍光体層のグリーンシートをガラス管内部に挿入し焼成するので、第二の誘電体層を薄くすることができ、放電時の電圧を下げ、エキシマ生成ガスへの電力変換効率を良くすることができる。また、ガラス管内部に電極が配設されると突起物や凹凸が予想されるが、当該グリーンシートが加熱圧着の際にこれらの突起物や凹凸にうまく順応して密着形成されるので、均一にガラス管内面及び電極に密着した第二の誘電体層と蛍光体層とともにアパーチャ部が形成されることから、ランプ全長にわたって、均一な放電となり、また均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００２１】
本発明の請求項２の発明は、電極と第二の誘電体層が一体成形されたグリーンシート構体と、蛍光体層のグリーンシートをガラス管内部に挿入し焼成するので、第二の誘電体層を薄くすることができ、放電時の電圧を下げ、エキシマ生成ガスへの電力変換効率を良くすることができる。また、均一にガラス管内面に密着した電極と第二の誘電体層と蛍光体層とともにアパーチャ部が形成されることから、ランプ全長にわたって、均一な放電となり、また均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００２２】
本発明の請求項３の発明は、電極と第二の誘電体層が、蛍光体層と共に一体成形されたグリーンシート構体として、該一体成形されたグリーンシート構体を第一の誘電体であるガラス管に同時に挿入し焼成するので、ガラス管内面に均一に密着した電極、第二の誘電体層及び蛍光体層とともにアパーチャ部が形成され、ランプ全長にわたって、均一な放電となり、均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００２４】
本発明の請求項４の発明は、一体成形されたグリーンシート構体が複数に分割されたものであるので、ガラス管内部に複数の一体成形されたグリーンシート構体を自由な位置に配設したり、重ねたりすることができ、また、焼成条件の異なるグリーンシートを別々に挿入し焼成できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図７は、本発明に使用したグリーンシートを説明するための図面である。図７は、本発明に係る蛍光ランプに使用するグリーンシート２４が有機フィルム構造体２５上に形成された状態を示しており、蛍光体を有機バインダーおよび可塑剤と分散剤等を溶剤といっしょに混合し、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機フィルム構造体２５上に一定の厚さでドクターブレード法などにより流延し、溶剤を乾燥してグリーンシート２４を有機フィルム構造体２５上に作製する。
【００２６】
このドクターブレード法は、古くから用いられている方法であるが、この方法で利用するペーストの粘度は比較的高いことから扱いやすく、また環境を汚すことが少ない。さらに使用後のペーストの回収と再利用がやり易いなど無駄がすくない。したがって、この方法で作られるグリーンシートに使用されるペースト材料も従来技術に比較して格段に無駄が少ない。ここでは、ドクターブレード法で実施例を説明するが、スクリーン印刷法でも同様にグリーンシートを作製でき、同じ効果が期待できる。
【００２７】
さらに、ドクターブレード法やスクリーン印刷法では、広い面積にわたって、印刷膜厚形成の制御が容易である。特に無理なく１０μｍ程度の厚みを±２μｍ程度で形成することが可能である。従来技術では、膜厚みが増加すると膜の均一性を維持することは容易ではないが、ドクターブレード法やスクリーン印刷法では、印刷膜厚がさらに厚くなっても、厚み精度を±２μ程度に維持することは容易である。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施例のランプの管軸に垂直な断面を簡略化して示したものである。ガラス管１は、硼珪酸ガラスであり、外径１０ｍｍ、ガラス厚み０．５ｍｍである。このガラス以外でも鉛ガラス、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス、アルミノ珪酸ガラスなど種々のガラスが適用できる。図中、内部電極２、２’は、あらかじめ有機フィルム構造体２５上に銀ペーストなどの導電性物質をスクリーン印刷で印刷し、さらにその上からドクターブレード法により形成した第二の誘電体層のグリーンシートを作製した。ここで、スクリーン印刷によって印刷した電極の厚みは、焼成後に凡そ５〜１０μｍであった。第二の誘電体層の材料としては、ガラス管１と同じか、ガラス管１より僅かに膨張係数の小さい材料を選択した。第二の誘電体層の材料の軟化点は、後述するシール方法によって異なってくるが、ここでは、使用するガラス管１より軟化点の低い材料を選択した。厚みはグリーンシートの状態で約１００μｍであり、焼成後に厚みは４０％程度減少する。
【００２９】
次に、同じ方法で準備した蛍光体グリーンシートを、先の第二の誘電体層グリーンシートに重ね、ガラス管１内部に挿入した。ここで、蛍光体グリーンシートの厚みは４０μｍである。この厚みは、焼成後も大きく変化しない。これらのグリーンシートをガラス管１に定着する方法としては、例えば図８に示すように、ガラス管１内に筒状体２６を挿入し、ガラス管１の外部に配置され所定の温度に加熱された発熱部を有する加熱体２７により、グリーンシート２４を加熱しながら、加熱体２７と筒状体２６との間でガラス管１の内面に圧接する。
【００３０】
ここで、加熱によりグリーンシート２４中の有機バインダーおよび可塑剤が反応してグリーンシート２４に接着性が発現し、さらに前記圧接時の加圧によりガラス管１内面とグリーンシート２４が接着転写される。アパーチャ部６は、この段階で既に形成されており、従来技術のように一度塗布した蛍光体を取り除く労力、材料の無駄がない。また、アパーチャ部６部分のガラス管１内面には、蛍光体の残渣が皆無に近く、良好なアパーチャ部が形成される。なおこの実施例では、蛍光体グリーンシートとしたが、図９に示すように反射材層５と蛍光体層４を重ね一体成形したグリーンシート構体としてもよい。図９は当該グリーンシート構体を上面からおよび側面から見た概略図である。
【００３１】
反射材層５としては、αアルミナ、γアルミナ、酸化チタン、ピロ燐酸カルシウム、シリカ、硫酸バリウムなどがある。高価な蛍光体の使用量を低減するために、蛍光体層４を１０〜２０μｍ程度とし、残りを当該反射材により一体成形されたグリーンシート構体を形成することも容易である。また、安価のハロりん酸蛍光体を反射材層として使用することも可能である。
【００３２】
次に前記ガラス管１内面にグリーンシート２４が接着転写されたものを焼成する。焼成条件としては、例えば、常温から３００℃まで３０分、３００℃から４５０℃まで３０分、４５０℃で１０分保持して焼成する。その後、自然冷却を行う。その後、ガラス管１の端部はバーナーなどにより切断封止を行う。他端については、例えば、図６に示すように、ガラス管１と同じ程度の膨張係数を有するガラス製の排気用接続管２３をガラス管１内部に挿入し、ガラス管１内側から見て、排気用接続管２３、第二の誘電体層３、内部電極２、２’、ガラス管１となるようにする。
【００３３】
この場合、第二の誘電体層３が蛍光体層４で覆われている場合は、少なくとも図中のシール部２２付近をブラシなどにより機械的に取り除くが、グリーンシートを設計する段階で、あらかじめ第二の誘電体層３の上に蛍光体層４が敷設されないようにしてもよい。次に、排気用接続管２３のガラス管１への挿入した側の反対側より、蛍光体の酸化を防止する目的で窒素ガスを流量を微妙に制御しながら、シール部２２をバーナーあるいは局所加熱ヒーター等で加熱し封着を行う。
【００３４】
ここで第二の誘電体層３として低融点ガラスを利用する場合には、ガラス管１より軟化点の低い材料を選択する。但し、ガラス管１の軟化点より大幅に低い軟化点を有する低融点材料を選択するとシール部２２を加熱シールする際には、ガラス管１が軟化点以上になると第二の誘電体層３が突沸し、気泡を発生し、シールの気密性を大幅に低下させる恐れがあることから、ガラス管１の材質、バーナーの火力、ヒーター加熱条件等から第二の誘電体層３の材料を選択し、この突沸を避ける。例えば、第二の誘電体層３として、結晶化ソルダーガラスを適用することが好適である。結晶化ソルダーガラスは、比較的低温で軟化後結晶化し、再加熱時には、ガラス管１の軟化点と同じ程度の温度まで結晶が軟化しない特性を有しており、この特性を利用するものである。このシール完了後、排気用接続管２３を排気系ポートに接続し、ガス出しベーキングを行い、希ガスを封入し、排気用接続管２３の最細部付近でシールオフを行う。ここで、希ガスとしては、キセノンを主体とする混合ガスを用い、本実施例では、キセノン３０％ネオン７０％の混合ガスを３９．９ｋＰａ封入した。
【００３５】
この本発明のランプは、ガラス管１内面にリード引き出し部２１、２１’を有し、当該リード引き出し部２１、２１’に給電線を接続し、従来と同じ点灯方式、例えば特開平９−１９９２８５号公報にみられるようなフライバック方式により、ランプを点灯させた。
【００３６】
本発明によるランプの特性について結果を図１０中に表として従来技術と比較してまとめる。ここで従来技術のランプとしては、図１１に示す構造で、蛍光体懸濁液を吸い上げてガラス管内面に塗布したランプであり、電極は、ガラス管外面に銀ペーストを印刷したものである。本発明と比較するために、ガラス管径、ランプ全長、ガス等については、同じ仕様でキセノン３０％ネオン７０％の混合ガスを３９．９ｋＰａ封入した。評価に使用したランプの本数は従来技術を含め各３セットである。表中の照度、色度はすべて、平均値である。比較のため、ランプの中央照度はに５００００ｌｘとなるように点灯５分後インバータ入力を調整した。表中の測定条件はすべて統一し、ランプ電圧は、０−ピーク値の読みである。
【００３７】
また照度は、市販の照度計（ミノルタＴ−１Ｍ）を使用し、ランプのガラス管外面とセンサーとの距離を８ｍｍとした。表中、照度落ち込みとは、ランプ中央部の照度に対して、±１５０ｍｍの２つの位置での照度の相対値落ち込みのどちらか大きい方の値である。
【００３８】
色度については、市販の色彩輝度計（トプコンＢＭ−７）により、各ランプのアパーチャ部中央付近に照準し、視角０．１°で測定を行った。表中、色度バラツキとは、ランプ中央部での色度（ｘ、ｙ）に対する相対値バラツキを示したものである。
【００３９】
ランプ電力は、通常の方法では、測定が困難であることからオゾナイザ放電でよく利用されるＶ−ｑリサージュ法により求めた。このＶ−ｑリサージュ法については、例えば、オゾナイザハンドブック（Ｐ２３２〜２３５コロナ社昭和３５年）などに詳細が述べられている。
【００４０】
図１に示す実施例については、ランプ電圧が従来技術よりも１５％程度低減でき、ランプ入力に対する照度効率についても約１０％の改善が見られた。これは、従来技術では、円筒放電容器を形成するガラスの厚みが３００μｍ〜６００μｍ程度であるのに対して、本発明においては誘電体バリア放電に関与する誘電体の厚みを１００μｍ程度に抑えることができたため、高電圧回路からエキシマー生成ガスへの電力変換効率が向上したことと、第二の誘電体層に関する材料も種々選択が可能な上、当該第二の誘電体層での損失が低減されたためと推察される。
【００４１】
また、ランプの配光特性についても、従来技術では、全長約３６０ｍｍのランプにおいて、ランプ中央から±１５０ｍｍの位置での照度落ち込みがランプ中央部に対して１０％程度あったが、５％程度に改善され、また、色度のバラツキについても、従来技術に比較して半分程度に改善された。また、従来絶縁チューブをランプに被せることにより、照度が３％程度減少し、寿命特性においても、絶縁チューブの着色による照度劣化があったが、これらの問題点も解消された。
【００４２】
なお、本実施例では、準備した蛍光体グリーンシートを第二の誘電体層のグリーンシートに重ねて、ガラス管１に挿入する方法をとったが、内部電極と第二の誘電体層を一体にしたグリーンシート構体と蛍光体グリーンシートを重ねてガラス管１に挿入してもいいし、内部電極・第二の誘電体層・蛍光体層を一体にしたグリーンシート構体を挿入する方法はより簡便である。
【００４３】
図２は、本発明の第２の実施例のランプの管軸に垂直な断面を簡略化して示したものである。本実施例においては、外部電極７を１つガラス管１外面に配設し、内部に内部電極・第二の誘電体層・蛍光体層を一体に成形したグリーンシート構体を挿入、定着したものである。図１に示す実施例に比較して、外部電極７と、一体成形されたグリーンシート構体との位置合わせという煩雑さは伴うものの従来技術に比べて格段に簡便に製作できる。
【００４４】
ガラス管材料、シール方法、封入ガス条件等は、図１に示す実施例と同じである。このランプは、ガラス管１内面に１つのリード引き出し部２１を有し、外部に他のリード引き出し部２１’を有する。これらのリード引き出し部２１、２１’に給電線を接続し、従来と同じ点灯方式によりランプを点灯させた。結果を図１０中に表として従来技術と比較してまとめる。この中で、ランプ電圧が従来技術よりも８％程度低くでき、ランプ入力に対する照度効率についても約７％の改善が見られた。
【００４５】
図３は、本発明の第３の実施例のランプの管軸に垂直な断面を簡略化して示したものである。図１の実施例との違いは、内部電極・第二の誘電体層・蛍光体層を一体に成形したグリーンシート構体を２つに分割したものを、別々に挿入したものであることである。この実施例では、１対の内部電極２，２’が同じ形状であることから、片側の内部電極２の設計だけで一対の電極に適用できる。図３中、目視確認できる切れ目８があり、この部分から光の漏れが認められた。アパーチャ部６の開口角のバラツキにやや難点はあるものの、一体成形されたグリーンシート構体の位置は可変であることからアパーチャ部６の開口角を自由に変えることが可能である。一体成形されたグリーンシート構体はガラス管１への挿入及び定着が容易であった。ガラス管材料、シール方法、封入ガス条件、リード線引き出し方法等は、図１に示す実施例と同じである。
【００４６】
図３のランプを従来と同じ点灯方式により、ランプを点灯させた。結果を図１０中に表として従来技術と比較してまとめる。この中で、ランプ電圧は、図１に示す実施例と同程度に電圧を抑えることができ、ランプ入力に対する照度効率についても従来技術が２９０７ｌｘ／Ｗであるのに比べ、本発明ランプは３１２６〜３２３０ｌｘ／Ｗと、約９％の改善が見られた。また、ガラス管１の当該光の漏れる個所に可視光反射率の高いテープとして、テフロンテープを敷設したところ、９％→１１％に改善された。
【００４７】
図４および図５は、それぞれ第４および第５の実施例のランプの管軸に垂直な断面である。先の図３の実施例では切れ目８が形成されたが、これらの実施例では、図４においては重なり部９、あるいは図５においては突合わせ部１０が形成される。図３の実施例と同様これらの例でも、アパーチャ部６の開口角のバラツキにやや難点はあるものの、一体成形されたグリーンシート構体の位置は可変であることから、アパーチャ部６の開口角を自由に変えることが可能である。一体成形されたグリーンシートのガラス管への挿入及び定着は容易であった。ガラス管材料、シール方法、封入ガス条件、リード線引き出し方法等は、図１に示す実施例と同じである。
【００４８】
図４および図５の実施例のランプを従来と同じ点灯方式により、ランプを点灯させた。結果を図１０中に表として従来技術と比較してまとめる。この中で、ランプ電圧は、図１に示す実施例と同程度に電圧を抑えることができ、ランプ入力に対する照度効率についても従来技術に比べて１０％と同じ程度の改善が見られた。
【００４９】
なお本発明は、既述の実施例に述べられた形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、図１中、第二の誘電体層３は、内部電極２を含めアパーチャ部６と対向する電極がない部分にも配設されているが、材料低減のために内部電極２のみを覆うようにしてもよい。
【００５０】
また、電極・第二の誘電体層・蛍光体層とが一体となって成形されたグリーンシート構体をガラス管に配設し、アパーチャ部６を設けずに蛍光体を透過した可視光を取り出す光源にも適用できよう。また、電極と第二の誘電体層とのグリーンシート構体をガラス管内部に配設し、エキシマー生成ガスからの放射光を取り出す光源にも適用できるものである。
【００５１】
【発明の効果】
本発明による効果について、次に述べる。
【００５２】
請求項１の発明により、第一の誘電体であるガラス管内部に電極が配設された形態に、第二の誘電体層と蛍光体層のグリーンシートをガラス管内部に挿入し焼成するので、第二の誘電体層を薄くすることができ、放電開始時の電圧を下げ、エキシマー生成ガスへの電力変換効率を良くすることができる。
【００５３】
また、ガラス管内部に電極が配設されると突起物や凹凸が予想されるが、当該グリーンシートが加熱圧着の際にこれらの突起物や凹凸にうまく順応して密着形成されるので、均一にガラス管内面及び電極に密着した第二の誘電体層と蛍光体層とともにアパーチャ部が形成されることから、ランプ全長にわたって均一な放電となり、また、均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００５４】
また、ランプの全長が短くできることとエキシマー生成ガスへの電力変換効率が向上できることにより、原稿面上で同じ光量を得るために従来技術より省電力となる。さらに、ランプ電圧が低減できることから、駆動回路に使用するトランス、デバイス素子の選択肢が広がり、駆動回路のコスト低減ができる。
【００５５】
請求項２の発明により、第一の誘電体であるガラス管内部に、電極と第二の誘電体層のグリーンシート構体と蛍光体層のグリーンシートをガラス管内部に挿入し焼成するので、第二の誘電体層を薄くすることができ、放電開始時の電圧を下げ、エキシマー生成ガスへの電力変換効率を良くすることができる。また、均一にガラス管内面に密着した電極・第二の誘電体層と蛍光体層とともにアパーチャ部が形成されることから、ランプ全長にわたって均一な放電となり、また、均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００５６】
請求項３の発明により、電極と第二の誘電体層が、蛍光体層と共に一体成形されたグリーンシート構体として、該一体成形されたグリーンシート構体を第一の誘電体であるガラス管に同時に挿入し焼成するので、ガラス管内面に均一に密着した電極、第二の誘電体層及び蛍光体層とともにアパーチャ部が形成され、ランプ全長にわたって均一な放電となり、均一な厚みの蛍光体層によりアパーチャ部からはガラス管軸方向に均一な光が放出される。
【００５８】
請求項４の発明により、一体成形されたグリーンシート構体が複数に分割されたものであるので、ガラス管内部に複数の一体成形されたグリーンシート構体を自由な位置に配設したり重ねたりすることができ、また、焼成条件の異なるグリーンシートを別々にガラス管内部に挿入し、焼成することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例のランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例のランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例のランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施例のランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【図６】本発明のランプのシール方法の一例を示す図である。
【図７】本発明に適用したグリーンシートの断面を示す図である。
【図８】本発明に適用したグリーンシートをガラス管に定着させる方法を示した図である。
【図９】本発明に適用する、反射材層と蛍光体層とが一体となったグリーンシート構体の概略図を示す。
【図１０】本発明と従来技術のランプの性能を比較した表を示す図である。
【図１１】従来技術によるランプの管軸に垂直な断面を示す図である。
【符号の説明】
１ガラス管
２、２’ 内部電極
３第二の誘電体層
４蛍光体層
５反射材層
６アパーチャ部
７、７’ 外部電極
８切れ目
９重なり部
１０突合わせ部
２１、２１’ リード引き出し部
２２シール部
２３排気用接続管
２４グリーンシート
２５有機フィルム構造体
２６筒状体
２７加熱体

Claims

第一の誘電体によって形成された管状の放電容器のほぼ全長にわたり一対の電極を設け、エキシマー生成ガスが封入された蛍光ランプにおいて、該放電容器の内壁に、少なくとも一方の電極が配設され、該一方の電極と該エキシマー生成ガスとの間に第二の誘電体層が設けられ、少なくとも該第二の誘電体層の一部が蛍光体層によって覆われており、前記第二の誘電体層ならびに前記蛍光体層が、それぞれ誘電体グリーンシートならびに蛍光体グリーンシートを該放電容器内に挿入し焼成することによって形成されてなることを特徴とする蛍光ランプ。
前記第二の誘電体層と前記一方の電極を一体化したグリーンシート構体としたことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
第一の誘電体によって形成された管状の放電容器のほぼ全長にわたり一対の電極を設け、エキシマー生成ガスが封入された蛍光ランプにおいて、該放電容器の内壁に、少なくとも一方の電極が配設され、該一方の電極と該エキシマー生成ガスとの間に第二の誘電体層が設けられ、少なくとも該第二の誘電体層の一部が蛍光体層によって覆われており、前記一方の電極と前記第二の誘電体層が、前記蛍光体層と共に一体成形されたグリーンシート構体を前記放電容器内に挿入し焼成することによって、該放電容器内壁に形成されてなることを特徴とする蛍光ランプ。
前記一体成形されたグリーンシート構体が複数に分割されたものであることを特徴とする請求項３に記載の蛍光ランプ。