JP2000149878A - 放電ランプ - Google Patents

放電ランプ

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JP2000149878A
JP2000149878A JP31955998A JP31955998A JP2000149878A JP 2000149878 A JP2000149878 A JP 2000149878A JP 31955998 A JP31955998 A JP 31955998A JP 31955998 A JP31955998 A JP 31955998A JP 2000149878 A JP2000149878 A JP 2000149878A
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discharge lamp
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Eiju Yano
英寿 矢野
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Harison Denki Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光効率および安全性、もしくは信頼性の高
い外面電極放電ランプの提供。 【解決手段】 内壁面に蛍光体膜2が形成され、かつ放
電媒体が封入されたガラス管1と、前記ガラス管1の外
周面に、その管軸方向ほぼ全長に亘って添設された外面
電極層6と、前記ガラス管1の少なくとも一方の管端部
に封装された内部電極4とを有する外面電極放電ランプ
において、前記外面電極層6は、可視光領域の透過率が
少なくとも50%で、表面抵抗が1000Ω/cm2 以下である
ことを特徴とする外面電極放電ランプである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプに係
り、さらに詳しくはスキャナーやコピーなどにおける原
稿読取り、あるいは液晶表示装置のバックライト用光源
に適する片側外部電極・片側内部電極型の放電ランプに
関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばスキャナー、コピー、液晶表示
装置などは、その普及とともに、高性能、長寿命化要求
されており、それらの構成において、原稿読取りや背面
光源に使用する放電ランプの高性能化などが進められて
いる。そして、前記高性能化を図った放電ランプとし
て、図4(a) に縦断面的に、また、図4(b) に横断面的
にそれぞれ示すような構成の外面電極放電ランプが知ら
れている。
【0003】図4(a) ,(b) において、1は内壁面に蛍
光体膜2が形成され、かつ水銀もしくはキセノンの少な
くとも1種が封入されたガラス管などの透光性管、3は
前記透光性管(たとえばガラス管)1の外周面に、その
ほぼ全長に亘って一体的に添設された帯状の外面電極層
である。ここで、透光性管(たとえばガラス管)1は内
径 1.4〜 8mm程度、長さ30〜 500mm程度であり、また、
外面電極層3は、たとえば幅 5〜 8mm程度、厚さ20〜 1
00μm 程度のアルミニウム膜や酸化錫膜で、その表面抵
抗が、一般的に、1000Ω/cm2 以上である。
【0004】さらに、4は前記透光性管1の少なくとも
一端側に封装された内部電極、5は前記内部電極4に一
端が接続し他端側が透光性管1から気密に導出された導
入線である。ここで、内部電極4は、外径 1.0〜 6mm程
度、深さ 3.0〜20mm程度のニッケル製有底円筒体であ
り、内部に電子放射性物質などを充填ないし付着させた
構造と成っている。
【0005】そして、前記外面電極層3と内部電極4と
の間に、所要の高周波電圧(たとえば20〜 100 KHz, 1
〜 2KVの電力を供給)を印加すると、透光性管1壁を介
して両電極3,4間で放電が開始し、透光性管1内で放
電媒体が紫外線を放射する。こうして放射された紫外線
が、透光性管1内壁面の蛍光体膜2によって、可視光線
に変換されて放電ランプ光源として機能する。なお、こ
の種の外面電極放電ランプは、通常、直管型であるが、
曲管型などもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の外面電極放
電ランプは、発光効率が良好で、また、安定した点灯を
行い易いという利点を有するが、一方では、実用上、次
のような不都合がある。すなわち、放電が開始し外面電
極層3に電流が流れると、外面電極層3の抵抗発熱で電
力が消費されるため、その分、発光効率が低下する。ま
た、前記発熱損失が増大化することは、発熱により外面
電極層3の組成が失われて導電性が損われることにな
り、放電発光の連続的な維持が困難となる。そして、と
きには、周辺の可燃性物(感電防止のために外面電極層
3の外側に装着した絶縁フィルム)の焼損を招来するこ
ともある。
【0007】さらに、外面電極層3の材質によっては、
その外面電極層3によって遮光されて、光効率が損なわ
れる恐れもあるため、外面電極層3の幅を狭くしたりす
るが、一方では、外面電極層3として十分な機能が得ら
れない。
【0008】本発明者は、外面電極層3の発熱損失の発
生と表面抵抗との関連性、外面電極層の透過率と発光効
率の低減性について試験・検討を行った。すなわち、管
電力5.0 Wの外面電極放電ランプにおいて、外面電極層
の表面抵抗(Ω/cm2 )と相対全光束(%)との関係を
試験・検討したところ、図1に示すような関係が確認さ
れた。この試験・検討の結果から、可視光領域( 380〜
780nm)での透過率が50%以上、表面抵抗1000Ω/cm2
以下の透明性導電膜を外面電極層とした場合、所要の発
光効率を確保できるだけでなく、信頼性の高い連続的な
放電発光が容易に維持されることになる。
【0009】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、発光効率および安全性、もしくは信頼性の高い外
面電極放電ランプの提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、内壁
面に蛍光体膜が形成され、かつ放電媒体が封入されたガ
ラス管と、前記ガラス管の外周面に、その管軸方向ほぼ
全長に亘って添設された外面電極層と、前記ガラス管の
少なくとも一方の管端部に封装された内部電極とを有す
る外面電極放電ランプにおいて、前記外面電極層は、可
視光領域の透過率が少なくとも50%で、表面抵抗が1000
Ω/cm2 以下であることを特徴とする外面電極放電ラン
プである。
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の外面電
極放電ランプにおいて、外面電極層は、酸化錫および酸
化インジウムの少なくともいずれか1種を含む層である
ことを特徴とする。
【0012】請求項3の発明は、請求項1もしくは請求
項2記載の外面電極放電ランプにおいて、放電媒体は、
水銀もしくはキセノンガスの少なくともいずれか1種を
含む層であることを特徴とする。
【0013】請求項1〜3の発明において、放電ランプ
本体の基本的な構成自体は、従来の外面電極放電ランプ
の場合と同様でる。すなわち、内壁面に蛍光体膜が形成
されたガラス管、このガラス管内に封入された放電媒体
(たとえばキセノンガス、キセノンガスを主体とした気
体、あるいは前記の気体および水銀の混合系など)、お
よび内部電極の構成・形状など、一般的ないし基本的な
点は変わらないが、外面電極層の材質ないし性状の点で
特徴付けられる。
【0014】ここで、外面電極層の材質ないし性状は、
可視光領域( 380〜 780nm)の透過率が少なくとも50%
で、表面抵抗が1000Ω/cm2 以下、好ましくは 600〜10
Ω/cm2 程度に選択される。その理由は、1000Ω/cm2
以下に設定した場合、遮光の回避が図られるだけでな
く、発熱損失も大幅に低減ないし解消され、その電力分
が陽光柱に注入されことになり、発光量の増大化(発光
効率の向上)が容易に達成できる。また、前記表面抵抗
が1000Ω/cm2 以下、換言すると導電性のアップによっ
て、通電に伴う発熱・焼損発生の恐れも解消され、信頼
性のないし安全性の向上も図られる。
【0015】なお、前記透明性外面電極層の素材として
は、たとえば酸化インジウム、酸化錫、もしくは酸化イ
ンジウム−酸化錫系など、一般的に挙げられるが、厚さ
や幅は、特に限定されない。さらに、材質は、これらに
限定されるものでなく、可視光領域の透過率が少なくと
も50%で、表面抵抗が1000Ω/cm2 以下の材質であれ
ば、他の材料であってもよい。
【0016】上記透明性外面電極層の形成ないし被覆
は、透明導電性膜を形成する溶液の直接塗布・焼き付
け、接着剤層など(誘電材料層もしくは粘着材料層)を
介した透明導電性膜の固定、透明導電性膜の転写的な被
覆、あるいは熱収縮性チューブによる固定・被覆などの
手段で行われる。また、その透明性外面電極層の幅や膜
厚は、放電ランプの形状・寸法、規格などによって、適
宜、選択設定する。
【0017】請求項1〜3の発明では、可視光領域の透
過率が少なくとも50%で、表面抵抗が1000Ω/cm2 以下
と、外面電極層の構成を選択・設定している。外面電極
層について、前記構成を選択・設定したことにより、外
面電極層の発煙・発火焼損などの発生が防止ないし回避
される。そして、この外面電極層における発熱損失の低
減は、その電力分が有効に発光に利用されることになる
ため、発光量の増大となって、前記安全性と相俟って、
発光効率の高い光源として機能する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図2 (a), (b)および図3
を参照して実施例を説明する。
【0019】図2 (a)は第1の実施例に係る外面電極蛍
光ランプの要部構成を示す横断面図、図2 (b)は一部を
拡大して示す縦断面図である。図2 (a), (b)におい
て、1は発光管として機能するガラス管、6は前記ガラ
ス管1の外周面に、その管軸方向にほぼ全長に亘って一
体的に添設された帯状の外面電極層である。ここで、発
光管として機能するガラス管1は、たとえば内径 1.5〜
8mm程度、長さ30〜 500mm程度で、内壁面に蛍光体膜2
が被着形成されているとともに、たとえば水銀もしくは
キセノンガスを主体とした放電媒体が封入されている。
また、外面電極層6は、たとえば幅 5.0mm程度,厚さ
0.1μm 程度,可視光領域での透過率が70%程度で、か
つ表面抵抗が 500Ω/ cm2 程度の酸化インジウム錫であ
る。そして、この外面電極層6は、たとえばインジウム
の塩化物および錫の塩化物の混合溶液を選択的に塗布
し、乾燥・焼き付けて形成されている。
【0020】さらに、4は前記ガラス管1の少なくとも
一方の管端部に封止・装着された内部電極、7はパルス
電源である。ここで、内部電極4の封止・装着された端
部に対応する他端部は、気密に封止されているが、たと
えば他端部側に第2の内部電極を封止・装着する構成、
換言すると内部電極を2個以上封止・装着する構成を採
ることもできる。また、内部電極4は、たとえば外径
1.0〜 6.0mm程度、深さ3.0〜20mm程度のニッケル製有底
円筒体を本体とし、その内部に電子放射性物質などを充
填もしくは付着させた構造と成っている。
【0021】このように構成された外面電極放電ランプ
は、前記帯状の外面電極層6と内部電極4との間に、所
要の放電電力をパルス電源7から印加・供給すると、ガ
ラス管1内で放電が開始し、放電媒体として封入されて
いるキセノンから放射される紫外線が、蛍光体膜2によ
って可視光に変換されて、この可視光がガラス管1外に
放射され光源として機能する。
【0022】そして、この放電点灯過程において、外面
電極層6と内部電極4との間に、パルス電源7から所要
の放電電力を印加・供給した場合、外面電極層6は表面
抵抗が比較的低く設定されているため、外面電極層6の
発熱損失が少なく、放電空間に効率よく電力が印加され
る。したがって、ガラス管1内での放電が容易に開始・
持続し、放電媒体から放射される紫外線は、蛍光体膜2
によって可視光に変換されて、その可視光を放射する。
【0023】しかも、外面電極層6は電流の流れ易さに
伴って、発煙・発火焼損などが防止されるので、信頼性
ないし安全性の向上を図ることができるし、さらに、外
面電極層6の透明性に伴って、可視光のガラス管1外放
射が阻害される程度も低減する。
【0024】上記実施例では、塗布・乾燥焼き付け法で
ガラス管1外周面の所定領域に、外面電極層6を形成し
た場合を示したが、外面電極層6を主面に形成した透明
な支持フィルムをガラス管1外周面に接着剤層を介して
一体化する方法を採ってもよい。また、図3に縦断面的
に示すように、ガラス管1外周面の所定領域に、直接も
しくは接着剤層を介挿入して外面電極層6を配置した状
態とし、このガラス管1に熱収縮性樹脂チューブ8を嵌
合し、加熱収縮によって一体化した構成を採ることもで
きる。
【0025】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。たとえば発光管本体を構成するガラ
ス管の形状、寸法などは、放電ランプの用途などに応じ
て選択してもよいし、また、発光管本体は、ガラス管以
外の他の透光性材料を素材(たとえば透光性アルミナ)
としたものであってもよい。
【0026】
【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明によ
れば、供給・印加電力が放電発光に、より効果的に利用
されるので、外部電極層の透明性と相俟って、発光効率
(全光束)の高い放電ランプが提供される。しかも、外
部電極層の発煙、発火焼損などの事故発生の恐れも解消
されるので、信頼性や安全性の高い、取扱易い実用性の
すぐれた光源として機能する。
【図面の簡単な説明】
【図1】放電ランプにおける外部電極層の表面抵抗と相
対全光束との関係例を示す曲線図。
【図2】実施例に係る放電ランプの要部構成を示すもの
で、 (a)は横断面図、 (b)は縦断面図。
【図3】他の実施例に係る放電ランプの要部構成を示す
縦断面図。
【図4】従来の放電ランプの要部構成例を示すもので、
(a)は横断面図、 (b)は縦断面図。
【符号の説明】
1……ガラス管 2……蛍光体膜 3,6……帯状の外部電極層 4……内部電極 5……導入線 7……パルス電源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内壁面に蛍光体膜が形成され、かつ放電
    媒体が封入された透光性管と、 前記透光性管の外周面に、その管軸方向ほぼ全長に亘っ
    て添設された外面電極層と、 前記透光性管の少なくとも一方の管端部に封装された内
    部電極とを有する放電ランプにおいて、 前記外面電極層は、可視光領域の透過率が少なくとも50
    %で、表面抵抗が1000Ω/cm2 以下であることを特徴と
    する外面電極放電ランプ。
  2. 【請求項2】 外面電極層は、酸化インジウムおよび酸
    化インジウム錫の少なくともいずれか1種を含む層であ
    ることを特徴とする請求項1記載の放電ランプ。
  3. 【請求項3】 放電媒体は、水銀もしくはキセノンガス
    の少なくともいずれか1種を含む層であることを特徴と
    する請求項1もしくは請求項2記載の放電ランプ。
JP31955998A 1998-11-10 1998-11-10 放電ランプ Withdrawn JP2000149878A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002071443A1 (fr) * 2001-03-01 2002-09-12 Harison Toshiba Lighting Corporation Lampe fluorescente de type à électrode extérieure
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US6946794B2 (en) 2001-11-22 2005-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light source device and image reader
KR100737893B1 (ko) * 2001-02-21 2007-07-10 삼성전자주식회사 광학 특성 셀프 보상형 램프, 이들이 적용된 광공급장치,이의 조명 방법 및 이들이 적용된 액정표시장치
JP2008192416A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Ushio Inc 外部電極型希ガス蛍光ランプ

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Effective date: 20060110