JP2003132850A - バリア型冷陰極放電灯 - Google Patents
バリア型冷陰極放電灯Info
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- JP2003132850A JP2003132850A JP2001323997A JP2001323997A JP2003132850A JP 2003132850 A JP2003132850 A JP 2003132850A JP 2001323997 A JP2001323997 A JP 2001323997A JP 2001323997 A JP2001323997 A JP 2001323997A JP 2003132850 A JP2003132850 A JP 2003132850A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い発光効率を実現可能なバリア型冷陰極放電
灯を提供すること。 【解決手段】本発明のバリア型冷陰極放電灯１は、光透
過部を有し且つ希ガスを収容した中空体２と、少なくと
も部分的に前記中空体２内に配置された第１導体４ａ及
び前記第１導体４ａの前記中空体２内に位置する部分を
被覆した第１絶縁膜５ａを備えた第１電極３ａと、少な
くとも前記第１絶縁膜５ａを介して前記第１導体４ａと
対向した第２導体４ｂを備えた第２電極３ｂと、前記中
空体２の内面に設けられた蛍光体膜６とを具備したこと
を特徴とする。
灯を提供すること。 【解決手段】本発明のバリア型冷陰極放電灯１は、光透
過部を有し且つ希ガスを収容した中空体２と、少なくと
も部分的に前記中空体２内に配置された第１導体４ａ及
び前記第１導体４ａの前記中空体２内に位置する部分を
被覆した第１絶縁膜５ａを備えた第１電極３ａと、少な
くとも前記第１絶縁膜５ａを介して前記第１導体４ａと
対向した第２導体４ｂを備えた第２電極３ｂと、前記中
空体２の内面に設けられた蛍光体膜６とを具備したこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極放電灯に係
り、特にはバリア型冷陰極放電灯に関する。
り、特にはバリア型冷陰極放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷陰極放電灯は、蛍光灯とは異なり陰極
として冷陰極を使用しており、それによってエミッタ材
料の消耗やヒータコイルの断線等に基づく寿命の問題を
回避している。そのため、冷陰極放電灯は、液晶ディス
プレイのバックライトのように長寿命が要求される各種
照明用光源で広く使用されており、その市場は放電灯市
場全体の２０％を占めるに至っている。
として冷陰極を使用しており、それによってエミッタ材
料の消耗やヒータコイルの断線等に基づく寿命の問題を
回避している。そのため、冷陰極放電灯は、液晶ディス
プレイのバックライトのように長寿命が要求される各種
照明用光源で広く使用されており、その市場は放電灯市
場全体の２０％を占めるに至っている。
【０００３】このように、冷陰極放電灯は極めて重要で
あり且つ市場からの要求も高い製品であるが、環境負荷
の観点で２つの技術的課題を抱えている。すなわち、冷
陰極放電灯には、脱水銀と発光効率の向上とが求められ
ている。
あり且つ市場からの要求も高い製品であるが、環境負荷
の観点で２つの技術的課題を抱えている。すなわち、冷
陰極放電灯には、脱水銀と発光効率の向上とが求められ
ている。
【０００４】第１の課題である脱水銀は、例えば、水銀
に代わり、水銀に匹敵する他の励起紫外線発生源を使用
することによって達成可能である。しかしながら、水銀
は、高効率であり且つ適当な波長の励起紫外線発生源で
あるのに加え、水銀蒸気による逆拡散現象により、冷陰
極材料がスパッタリングによって消耗されるのを抑制す
る役割も果たしている。そのため、このような方法で
は、根本的な解決が難しい状況にある。
に代わり、水銀に匹敵する他の励起紫外線発生源を使用
することによって達成可能である。しかしながら、水銀
は、高効率であり且つ適当な波長の励起紫外線発生源で
あるのに加え、水銀蒸気による逆拡散現象により、冷陰
極材料がスパッタリングによって消耗されるのを抑制す
る役割も果たしている。そのため、このような方法で
は、根本的な解決が難しい状況にある。
【０００５】しかしながら、水銀を使用し続けること
は、冷陰極放電灯の市場をＬＥＤや有機ＥＬなどの他方
式の照明源に明け渡すことにも繋がりかねない。そこで
最近注目されているのがバリア型冷陰極放電灯である。
は、冷陰極放電灯の市場をＬＥＤや有機ＥＬなどの他方
式の照明源に明け渡すことにも繋がりかねない。そこで
最近注目されているのがバリア型冷陰極放電灯である。
【０００６】図１４は、従来のバリア型冷陰極放電灯を
概略的に示す断面図である。なお、図中、蛍光体膜は省
略されている。従来のバリア型冷陰極放電灯１０１は、
図１４に示すように、希ガスが封入され且つ内面に蛍光
体膜が形成されたガラス管１０２の外部に導体１０４
ａ，１０４ｂを配置した構造を有している。この放電灯
１０１は、導体１０４ａ，１０４ｂ間に高周波電圧を印
加することにより絶縁体であるガラス壁間で断続放電を
生じさせ、それによって生じる紫外線で蛍光体を励起し
て発光を生じさせるものである。なお、この放電灯１０
１において、上記のガラス壁はバリア層と呼ばれ、導体
１０４ａとバリア層との積層構造及び導体１０４ｂとバ
リア層との積層構造は一対の絶縁型電極を構成してい
る。
概略的に示す断面図である。なお、図中、蛍光体膜は省
略されている。従来のバリア型冷陰極放電灯１０１は、
図１４に示すように、希ガスが封入され且つ内面に蛍光
体膜が形成されたガラス管１０２の外部に導体１０４
ａ，１０４ｂを配置した構造を有している。この放電灯
１０１は、導体１０４ａ，１０４ｂ間に高周波電圧を印
加することにより絶縁体であるガラス壁間で断続放電を
生じさせ、それによって生じる紫外線で蛍光体を励起し
て発光を生じさせるものである。なお、この放電灯１０
１において、上記のガラス壁はバリア層と呼ばれ、導体
１０４ａとバリア層との積層構造及び導体１０４ｂとバ
リア層との積層構造は一対の絶縁型電極を構成してい
る。
【０００７】このように、このタイプの放電灯１０１で
は、導体１０４ａ，１０４ｂを放電空間に晒していな
い。そのため、導体１０４ａ，１０４ｂが消耗されるの
を抑制するためにガラス管１０２内に水銀蒸気を存在さ
せる必要がない。したがって、この放電灯１０１では、
ガラス管１０２の内部に封入するガスとしてキセノンな
どの希ガスのみを使用すればよい。
は、導体１０４ａ，１０４ｂを放電空間に晒していな
い。そのため、導体１０４ａ，１０４ｂが消耗されるの
を抑制するためにガラス管１０２内に水銀蒸気を存在さ
せる必要がない。したがって、この放電灯１０１では、
ガラス管１０２の内部に封入するガスとしてキセノンな
どの希ガスのみを使用すればよい。
【０００８】しかしながら、この放電灯１０１は、上記
の第２の課題である発光効率の向上に関して不利であ
る。すなわち、この放電灯１０１によると、ガラス管１
０２内で放電を生じさせるには、電極として剥き出しの
導体をガラス管の内部に配置した一般的な冷陰極放電灯
に比べて、約３倍の電圧を印加する必要がある。そのた
め、図１４に示す放電灯１０１には、一般的な冷陰極放
電灯に比べて、発光効率が半分以下から数割程度になる
という問題点があった。
の第２の課題である発光効率の向上に関して不利であ
る。すなわち、この放電灯１０１によると、ガラス管１
０２内で放電を生じさせるには、電極として剥き出しの
導体をガラス管の内部に配置した一般的な冷陰極放電灯
に比べて、約３倍の電圧を印加する必要がある。そのた
め、図１４に示す放電灯１０１には、一般的な冷陰極放
電灯に比べて、発光効率が半分以下から数割程度になる
という問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、高い発光効率を実現可能
なバリア型冷陰極放電灯を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたものであり、高い発光効率を実現可能
なバリア型冷陰極放電灯を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、光透過部を有し且つ希ガスを収容した中空体と、
少なくとも部分的に前記中空体内に配置された第１導体
及び前記第１導体の前記中空体内に位置する部分を被覆
した第１絶縁膜を備えた第１電極と、少なくとも前記第
１絶縁膜を介して前記第１導体と対向した第２導体を備
えた第２電極と、前記中空体の内面に設けられた蛍光体
膜とを具備したことを特徴とするバリア型冷陰極放電灯
が提供される。
ると、光透過部を有し且つ希ガスを収容した中空体と、
少なくとも部分的に前記中空体内に配置された第１導体
及び前記第１導体の前記中空体内に位置する部分を被覆
した第１絶縁膜を備えた第１電極と、少なくとも前記第
１絶縁膜を介して前記第１導体と対向した第２導体を備
えた第２電極と、前記中空体の内面に設けられた蛍光体
膜とを具備したことを特徴とするバリア型冷陰極放電灯
が提供される。
【００１１】本発明の第２の側面によると、光透過部及
び開口を有し且つ希ガスを収容した中空体と、第１導体
及び前記第１導体と前記中空体内の空間との間に介在し
たダイヤモンド絶縁部を備え且つ前記開口を塞いだ第１
電極と、少なくとも前記ダイヤモンド絶縁部を介して前
記第１導体と対向した第２導体を備えた第２電極と、前
記中空体の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したこと
を特徴とするバリア型冷陰極放電灯が提供される。
び開口を有し且つ希ガスを収容した中空体と、第１導体
及び前記第１導体と前記中空体内の空間との間に介在し
たダイヤモンド絶縁部を備え且つ前記開口を塞いだ第１
電極と、少なくとも前記ダイヤモンド絶縁部を介して前
記第１導体と対向した第２導体を備えた第２電極と、前
記中空体の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したこと
を特徴とするバリア型冷陰極放電灯が提供される。
【００１２】本発明の第３の側面によると、光透過部を
有し且つ希ガスを収容した中空体と、前記中空体の外面
に設けられた第１導体及び前記中空体の内面に設けられ
且つ前記中空体の壁部を介して前記第１導体と対向した
ダイヤモンド膜を備えた第１電極と、少なくとも前記中
空体の壁部及び前記ダイヤモンド膜を介して前記第１導
体と対向した第２導体を備えた第２電極と、前記中空体
の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したことを特徴と
するバリア型冷陰極放電灯が提供される。
有し且つ希ガスを収容した中空体と、前記中空体の外面
に設けられた第１導体及び前記中空体の内面に設けられ
且つ前記中空体の壁部を介して前記第１導体と対向した
ダイヤモンド膜を備えた第１電極と、少なくとも前記中
空体の壁部及び前記ダイヤモンド膜を介して前記第１導
体と対向した第２導体を備えた第２電極と、前記中空体
の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したことを特徴と
するバリア型冷陰極放電灯が提供される。
【００１３】本発明の第４の側面によると、光透過部を
有し且つ希ガスを収容した中空体と、前記中空体の外面
に設けられた第１導体を備えた第１電極と、前記中空体
の内面に設けられ且つダイヤモンド微粒子を含有した蛍
光体膜と、少なくとも前記中空体の壁部及び前記蛍光体
膜を介して前記第１導体と対向した第２導体を備えた第
２電極とを具備したことを特徴とするバリア型冷陰極放
電灯が提供される。
有し且つ希ガスを収容した中空体と、前記中空体の外面
に設けられた第１導体を備えた第１電極と、前記中空体
の内面に設けられ且つダイヤモンド微粒子を含有した蛍
光体膜と、少なくとも前記中空体の壁部及び前記蛍光体
膜を介して前記第１導体と対向した第２導体を備えた第
２電極とを具備したことを特徴とするバリア型冷陰極放
電灯が提供される。
【００１４】なお、ここでいう「バリア型冷陰極放電
灯」は、電極の少なくとも１つについて、それを構成す
る導体と放電空間との間に絶縁体を介在させることによ
り、その導体を放電空間内に露出させていない冷陰極放
電灯を意味する。この放電灯では、導体と放電空間との
間に絶縁体が介在しているため、持続的な放電（電荷移
動）は生じず、それゆえ、電極間に高周波電圧を印加し
て発光を生じさせる。したがって、バリア型冷陰極放電
灯では、電圧サイクルに対応して、放電による発光と電
流が途切れることによる消光とが繰り返される。このよ
うな「断続放電」に基づく発光と消光とは、高速度カメ
ラなどで観察可能であり、バリア型冷陰極放電灯の特徴
の１つである。
灯」は、電極の少なくとも１つについて、それを構成す
る導体と放電空間との間に絶縁体を介在させることによ
り、その導体を放電空間内に露出させていない冷陰極放
電灯を意味する。この放電灯では、導体と放電空間との
間に絶縁体が介在しているため、持続的な放電（電荷移
動）は生じず、それゆえ、電極間に高周波電圧を印加し
て発光を生じさせる。したがって、バリア型冷陰極放電
灯では、電圧サイクルに対応して、放電による発光と電
流が途切れることによる消光とが繰り返される。このよ
うな「断続放電」に基づく発光と消光とは、高速度カメ
ラなどで観察可能であり、バリア型冷陰極放電灯の特徴
の１つである。
【００１５】本発明の第１乃至第４の側面において、第
２導体は中空体の外面上に配置してもよい。この場合、
中空体壁部の第２導体が設けられた面の裏面にダイヤモ
ンド膜などの絶縁膜を設けてもよい。
２導体は中空体の外面上に配置してもよい。この場合、
中空体壁部の第２導体が設けられた面の裏面にダイヤモ
ンド膜などの絶縁膜を設けてもよい。
【００１６】第１乃至第４の側面において、第２導体は
少なくとも部分的に中空体内に配置してもよい。この場
合、第２導体は中空体内で露出していてもよく、或い
は、第２電極は第２導体の中空体内に位置する部分を被
覆したダイヤモンド膜などの絶縁膜をさらに備えていて
もよい。
少なくとも部分的に中空体内に配置してもよい。この場
合、第２導体は中空体内で露出していてもよく、或い
は、第２電極は第２導体の中空体内に位置する部分を被
覆したダイヤモンド膜などの絶縁膜をさらに備えていて
もよい。
【００１７】本発明の第１の側面において、第１絶縁膜
はダイヤモンド膜であってもよい。また、第１の側面に
おいて、第１及び第２導体がそれぞれ少なくとも部分的
に中空体内に配置されている場合、第１導体を被覆して
いる第１絶縁膜は第２導体の中空体内に位置する部分を
さらに被覆し、第１電極と第２電極とを一体化していて
もよい。或いは、第２導体は第１絶縁膜及び中空体内の
空間を介して第１導体と対向していてもよい。
はダイヤモンド膜であってもよい。また、第１の側面に
おいて、第１及び第２導体がそれぞれ少なくとも部分的
に中空体内に配置されている場合、第１導体を被覆して
いる第１絶縁膜は第２導体の中空体内に位置する部分を
さらに被覆し、第１電極と第２電極とを一体化していて
もよい。或いは、第２導体は第１絶縁膜及び中空体内の
空間を介して第１導体と対向していてもよい。
【００１８】本発明の第２の側面において、中空体に設
けられた開口は第２導体によって塞がれていてもよく、
或いは、ダイヤモンド絶縁部によって塞がれていてもよ
く、それら双方によって塞がれていてもよい。また、第
２の側面において、ダイヤモンド絶縁部は、ダイヤモン
ド膜及びバルクのダイヤモンドのいずれであってもよ
い。
けられた開口は第２導体によって塞がれていてもよく、
或いは、ダイヤモンド絶縁部によって塞がれていてもよ
く、それら双方によって塞がれていてもよい。また、第
２の側面において、ダイヤモンド絶縁部は、ダイヤモン
ド膜及びバルクのダイヤモンドのいずれであってもよ
い。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各
図において、同様または類似する機能を有する構成要素
には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
て、図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各
図において、同様または類似する機能を有する構成要素
には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施形態に係るバ
リア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１
に示すバリア型冷陰極放電灯１は、中空体２と、中空体
２内に部分的に挿入された一対の電極３ａ，３ｂと、中
空体２の内面上に設けられた蛍光体膜６とを有してい
る。電極３ａは、導体４ａとそれを被覆した絶縁膜５ａ
とを有しており、同様に、電極３ｂは、導体４ｂとそれ
を被覆した絶縁膜５ｂとを有している。また、中空体２
には希ガスが封入されている。
リア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１
に示すバリア型冷陰極放電灯１は、中空体２と、中空体
２内に部分的に挿入された一対の電極３ａ，３ｂと、中
空体２の内面上に設けられた蛍光体膜６とを有してい
る。電極３ａは、導体４ａとそれを被覆した絶縁膜５ａ
とを有しており、同様に、電極３ｂは、導体４ｂとそれ
を被覆した絶縁膜５ｂとを有している。また、中空体２
には希ガスが封入されている。
【００２１】図１に示す放電灯１によると、高い発光効
率を実現可能である。これについては、図２を参照しな
がら説明する。
率を実現可能である。これについては、図２を参照しな
がら説明する。
【００２２】図２は、バリア型冷陰極放電灯の発光原理
を概略的に示す図である。なお、図２において、参照番
号１１ａ，１１ｂはそれぞれバリア層の容量を示し、参
照番号１２は放電空間の容量を示している。図２に示す
ように、バリア型冷陰極放電灯では、バリア層容量１１
ａと放電空間容量１２とバリア層容量１１ｂとが直列接
続されているとみなすことができる。
を概略的に示す図である。なお、図２において、参照番
号１１ａ，１１ｂはそれぞれバリア層の容量を示し、参
照番号１２は放電空間の容量を示している。図２に示す
ように、バリア型冷陰極放電灯では、バリア層容量１１
ａと放電空間容量１２とバリア層容量１１ｂとが直列接
続されているとみなすことができる。
【００２３】図１４に示すバリア型冷陰極放電灯１０１
では、バリア層容量１１ａ，１１ｂはそれぞれガラス管
１０２の壁部の容量に相当し、放電空間容量１２はガラ
ス管１０２内のそれらガラス壁に挟まれた空間の容量に
相当している。ガラス管１０２には十分な強度が要求さ
れるため、その壁部の厚さを薄くするには限界がある。
そのため、図１４に示す放電灯１０１では、バリア層容
量１１ａ，１１ｂが小さく、放電を生じさせるのに高い
電圧を印加する必要があった。
では、バリア層容量１１ａ，１１ｂはそれぞれガラス管
１０２の壁部の容量に相当し、放電空間容量１２はガラ
ス管１０２内のそれらガラス壁に挟まれた空間の容量に
相当している。ガラス管１０２には十分な強度が要求さ
れるため、その壁部の厚さを薄くするには限界がある。
そのため、図１４に示す放電灯１０１では、バリア層容
量１１ａ，１１ｂが小さく、放電を生じさせるのに高い
電圧を印加する必要があった。
【００２４】これに対し、図１に示すバリア型冷陰極放
電灯１では、バリア層容量１１ａ，１１ｂは絶縁膜５
ａ，５ｂの容量にそれぞれ相当し、放電空間容量１２は
ガラス管１０２内の絶縁膜５ａ，５ｂに挟まれた空間の
容量に相当している。この放電灯１において、絶縁膜５
ａ，５ｂは、導体４ａ，４ｂをイオン衝撃から保護する
ことができる程度の厚さを有していればよく、そのよう
な厚さは中空体２の壁部の厚さに比べれば遥かに薄い。
そのため、図１に示す放電灯１によると、バリア層容量
１１ａ，１１ｂを大幅に増大させることができ、より低
い電圧で放電を生じさせることができる。すなわち、よ
り高い発光効率を実現することができる。
電灯１では、バリア層容量１１ａ，１１ｂは絶縁膜５
ａ，５ｂの容量にそれぞれ相当し、放電空間容量１２は
ガラス管１０２内の絶縁膜５ａ，５ｂに挟まれた空間の
容量に相当している。この放電灯１において、絶縁膜５
ａ，５ｂは、導体４ａ，４ｂをイオン衝撃から保護する
ことができる程度の厚さを有していればよく、そのよう
な厚さは中空体２の壁部の厚さに比べれば遥かに薄い。
そのため、図１に示す放電灯１によると、バリア層容量
１１ａ，１１ｂを大幅に増大させることができ、より低
い電圧で放電を生じさせることができる。すなわち、よ
り高い発光効率を実現することができる。
【００２５】また、図１に示す放電灯１では、絶縁膜５
ａ，５ｂがバリア層に相当しているので、バリア層間の
距離を中空体２のサイズに依存することなく所望の値に
設定可能である。そのため、図１に示す放電灯１では、
図１４に示す放電灯１０１に比べて、バリア層間の距離
を狭めることが容易であり、したがって、さらに低い電
圧で放電を生じさせることが可能となる。
ａ，５ｂがバリア層に相当しているので、バリア層間の
距離を中空体２のサイズに依存することなく所望の値に
設定可能である。そのため、図１に示す放電灯１では、
図１４に示す放電灯１０１に比べて、バリア層間の距離
を狭めることが容易であり、したがって、さらに低い電
圧で放電を生じさせることが可能となる。
【００２６】図１に示す放電灯１において、絶縁膜５
ａ，５ｂはそれぞれダイヤモンド膜であることが好まし
い。絶縁膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド膜をそれぞれ
用いた場合、絶縁膜５ａ，５ｂがそれぞれガラスなどの
他の絶縁膜である場合に比べて、放電によって生じた希
ガスイオンが絶縁膜５ａ，５ｂに衝突することにより絶
縁膜５ａ，５ｂから放出される二次電子が著しく増大す
る。すなわち、二次電子放出効率を著しく高めることが
できる。この場合、放電電流は電圧印加開始直後から急
激に増加することとなり、その結果、発光効率が大幅に
向上する。
ａ，５ｂはそれぞれダイヤモンド膜であることが好まし
い。絶縁膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド膜をそれぞれ
用いた場合、絶縁膜５ａ，５ｂがそれぞれガラスなどの
他の絶縁膜である場合に比べて、放電によって生じた希
ガスイオンが絶縁膜５ａ，５ｂに衝突することにより絶
縁膜５ａ，５ｂから放出される二次電子が著しく増大す
る。すなわち、二次電子放出効率を著しく高めることが
できる。この場合、放電電流は電圧印加開始直後から急
激に増加することとなり、その結果、発光効率が大幅に
向上する。
【００２７】さらに、ダイヤモンド膜は、他の絶縁膜に
比べ、イオン衝撃に対する耐性が遥かに高い。そのた
め、ダイヤモンド膜を使用した場合、絶縁膜５ａ，５ｂ
の厚さをより薄くすること，すなわち、絶縁膜５ａ，５
ｂの容量を高めること，ができる。したがって、さらに
低い電圧で放電を生じさせることが可能となる。
比べ、イオン衝撃に対する耐性が遥かに高い。そのた
め、ダイヤモンド膜を使用した場合、絶縁膜５ａ，５ｂ
の厚さをより薄くすること，すなわち、絶縁膜５ａ，５
ｂの容量を高めること，ができる。したがって、さらに
低い電圧で放電を生じさせることが可能となる。
【００２８】以下、上述した放電灯１の各構成要素につ
いて説明する。中空体２は、透明なガラス管のように光
透過部を有しており、その内部に気密な空間を形成して
いる。中空体２の内部には、キセノンなどの希ガスが封
入されており、通常、中空体２内のガス圧は４０００Ｐ
ａ〜４００００Ｐａ程度に設定されている。中空体２
は、典型的には管状体或いは平板状中空体であるが、他
の形状を有していてもよい。また、中空体２は、光透過
部を有していれば、全体が透明である必要はない。さら
に、中空体２は複数の部品で構成することもできる。ま
た、後述するように、中空体２の一部を電極３ａや電極
３ｂの一部として用いることができる。
いて説明する。中空体２は、透明なガラス管のように光
透過部を有しており、その内部に気密な空間を形成して
いる。中空体２の内部には、キセノンなどの希ガスが封
入されており、通常、中空体２内のガス圧は４０００Ｐ
ａ〜４００００Ｐａ程度に設定されている。中空体２
は、典型的には管状体或いは平板状中空体であるが、他
の形状を有していてもよい。また、中空体２は、光透過
部を有していれば、全体が透明である必要はない。さら
に、中空体２は複数の部品で構成することもできる。ま
た、後述するように、中空体２の一部を電極３ａや電極
３ｂの一部として用いることができる。
【００２９】電極３ａは、導体４ａとそれを被覆した絶
縁膜５ａとを有している。同様に、電極３ｂは、導体４
ｂとそれを被覆した絶縁膜５ｂとを有している。図１で
は、一組の電極３ａ，３ｂが描かれているが、複数組の
電極３ａ，３ｂを使用することもできる。
縁膜５ａとを有している。同様に、電極３ｂは、導体４
ｂとそれを被覆した絶縁膜５ｂとを有している。図１で
は、一組の電極３ａ，３ｂが描かれているが、複数組の
電極３ａ，３ｂを使用することもできる。
【００３０】導体４ａ，４ｂの形状に特に制限はなく、
導体４ａ，４ｂは、例えば、棒状、板状、環状、渦巻
状、或いは櫛形状などであってもよい。また、導体４
ａ，４ｂは、図３に示すような断面形状を有していても
よい。
導体４ａ，４ｂは、例えば、棒状、板状、環状、渦巻
状、或いは櫛形状などであってもよい。また、導体４
ａ，４ｂは、図３に示すような断面形状を有していても
よい。
【００３１】図３は、図１に示すバリア型冷陰極放電灯
で使用可能な電極の一例を概略的に示す断面図である。
なお、図３では、電極３ａの長手方向に垂直な断面を描
いている。導体４ａの断面が図３に示すように凹凸形状
を有している場合、通常、絶縁膜５ａもそれに対応した
形状になる。このような構造の電極３ａでは、断面形状
が円形の電極３ａなどと比較して、絶縁膜５ａの静電容
量が高い。そのため、低電圧で放電を生じさせる上で有
利である。
で使用可能な電極の一例を概略的に示す断面図である。
なお、図３では、電極３ａの長手方向に垂直な断面を描
いている。導体４ａの断面が図３に示すように凹凸形状
を有している場合、通常、絶縁膜５ａもそれに対応した
形状になる。このような構造の電極３ａでは、断面形状
が円形の電極３ａなどと比較して、絶縁膜５ａの静電容
量が高い。そのため、低電圧で放電を生じさせる上で有
利である。
【００３２】導体４ａ，４ｂの材料としては、通常、金
属材料が使用される。なお、絶縁膜５ａ，５ｂとしてダ
イヤモンド膜を形成する場合は、導体４ａ，４ｂの材料
として、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、或
いは銅などを用いることが好ましい。そのような材料を
使用した場合、ダイヤモンド膜をＣＶＤ法によって容易
に形成することができる。
属材料が使用される。なお、絶縁膜５ａ，５ｂとしてダ
イヤモンド膜を形成する場合は、導体４ａ，４ｂの材料
として、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、或
いは銅などを用いることが好ましい。そのような材料を
使用した場合、ダイヤモンド膜をＣＶＤ法によって容易
に形成することができる。
【００３３】絶縁膜５ａ，５ｂとしては、従来からバリ
ア層として使用されていたガラスよりもイオン衝撃に対
する耐性がより大きい及び／またはより高い二次電子放
出効率を実現可能なものを使用することが好ましい。そ
のような絶縁膜５ａ，５ｂとしては、ダイヤモンド膜に
加え、ＡｌＮ膜、ＭｇＯ膜、ＬｉＮＯ3膜、ＳｉＣ膜、
或いはそれらの積層体などを挙げることができる。絶縁
膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド膜を使用する場合、そ
れらダイヤモンド膜は単結晶及び多結晶のいずれであっ
てもよい。なお、絶縁膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド
膜を使用する場合、その絶縁性は、グラファイト相が混
在することなどによって低下する。したがって、より高
い絶縁性を実現するために、グラファイト相の混在を防
止することが望ましい。
ア層として使用されていたガラスよりもイオン衝撃に対
する耐性がより大きい及び／またはより高い二次電子放
出効率を実現可能なものを使用することが好ましい。そ
のような絶縁膜５ａ，５ｂとしては、ダイヤモンド膜に
加え、ＡｌＮ膜、ＭｇＯ膜、ＬｉＮＯ3膜、ＳｉＣ膜、
或いはそれらの積層体などを挙げることができる。絶縁
膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド膜を使用する場合、そ
れらダイヤモンド膜は単結晶及び多結晶のいずれであっ
てもよい。なお、絶縁膜５ａ，５ｂとしてダイヤモンド
膜を使用する場合、その絶縁性は、グラファイト相が混
在することなどによって低下する。したがって、より高
い絶縁性を実現するために、グラファイト相の混在を防
止することが望ましい。
【００３４】絶縁膜５ａ，５ｂの厚さは、５μｍ以上で
あることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好
ましい。通常、絶縁膜５ａ，５ｂの厚さが上記下限値以
上とした場合、絶縁膜５ａ，５ｂとしてピンホールなど
のない連続膜を形成することができるのに加え、イオン
衝撃に対する十分な耐性を得ることができる。また、絶
縁膜５ａ，５ｂの厚さがより薄いほど、それらの容量は
増大する。通常、絶縁膜５ａ，５ｂの厚さが１００μｍ
以下であれば、発光効率が向上する効果が顕著となる。
あることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好
ましい。通常、絶縁膜５ａ，５ｂの厚さが上記下限値以
上とした場合、絶縁膜５ａ，５ｂとしてピンホールなど
のない連続膜を形成することができるのに加え、イオン
衝撃に対する十分な耐性を得ることができる。また、絶
縁膜５ａ，５ｂの厚さがより薄いほど、それらの容量は
増大する。通常、絶縁膜５ａ，５ｂの厚さが１００μｍ
以下であれば、発光効率が向上する効果が顕著となる。
【００３５】蛍光体膜６は、冷陰極放電灯で一般に使用
されている紫外線励起蛍光体のような蛍光体を含有して
いる。蛍光体膜６は、典型的には、図１に示すように中
空体２の内面上に形成されるが、中空体２の内部であれ
ば他の位置に設けられていてもよい。
されている紫外線励起蛍光体のような蛍光体を含有して
いる。蛍光体膜６は、典型的には、図１に示すように中
空体２の内面上に形成されるが、中空体２の内部であれ
ば他の位置に設けられていてもよい。
【００３６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図４に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、絶縁膜５ａ，５ｂが連続
膜５として形成され、それにより、電極３ａ，３ｂが一
体化されていること以外は図１に示す放電灯１とほぼ同
様の構造を有している。図４に示すように電極３ａ，３
ｂを一体化した場合、中空体２内で電極３ａ，３ｂ間距
離が変動することがない。そのため、性能の安定化が可
能となる。
明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図４に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、絶縁膜５ａ，５ｂが連続
膜５として形成され、それにより、電極３ａ，３ｂが一
体化されていること以外は図１に示す放電灯１とほぼ同
様の構造を有している。図４に示すように電極３ａ，３
ｂを一体化した場合、中空体２内で電極３ａ，３ｂ間距
離が変動することがない。そのため、性能の安定化が可
能となる。
【００３７】本実施形態において、導体４ａ，４ｂはそ
れぞれ平板状であることが好ましい。これについては、
図５を参照しながら説明する。
れぞれ平板状であることが好ましい。これについては、
図５を参照しながら説明する。
【００３８】図５は、図４に示すバリア型冷陰極放電灯
で使用可能な電極の一例を概略的に示す断面図である。
なお、図５では、電極３ａ，３ｂの長手方向に垂直な断
面を描いている。導体４ａ，４ｂを図５に示すように平
板状とし且つそれらの側端部同士を向き合わせた場合、
絶縁膜５の面積が増大し、それらの静電容量が増加す
る。そのため、低電圧で放電を生じさせる上で有利であ
る。
で使用可能な電極の一例を概略的に示す断面図である。
なお、図５では、電極３ａ，３ｂの長手方向に垂直な断
面を描いている。導体４ａ，４ｂを図５に示すように平
板状とし且つそれらの側端部同士を向き合わせた場合、
絶縁膜５の面積が増大し、それらの静電容量が増加す
る。そのため、低電圧で放電を生じさせる上で有利であ
る。
【００３９】なお、図４及び図５では、導体４ａ，４ｂ
の側面同士を対向させ、それらを絶縁膜５によって被覆
することにより電極３ａ，３ｂを一体化しているが、他
の形態で電極３ａ，３ｂを一体化することも可能であ
る。例えば、導体４ａ，４ｂの先端同士を所定の距離を
隔てて突き合わせ、それらを絶縁膜５によって被覆する
ことにより電極３ａ，３ｂを一体化してもよい。
の側面同士を対向させ、それらを絶縁膜５によって被覆
することにより電極３ａ，３ｂを一体化しているが、他
の形態で電極３ａ，３ｂを一体化することも可能であ
る。例えば、導体４ａ，４ｂの先端同士を所定の距離を
隔てて突き合わせ、それらを絶縁膜５によって被覆する
ことにより電極３ａ，３ｂを一体化してもよい。
【００４０】電極３ａ，３ｂを一体化する方法に特に制
限はなく、様々な方法を利用することができる。例え
ば、適当な絶縁基板の一方の主面上に導体４ａ，４ｂを
配置し、その上に絶縁膜５を成膜してもよい。また、絶
縁基板の一方の主面上に導体４ａを配置し、その上に絶
縁膜５ａを成膜した後、絶縁基板の絶縁膜５ａを配置し
た面に導体４ｂを配置し、その上に絶縁膜５ｂを成膜し
てもよい。さらに、絶縁基板の絶縁基板の一方の主面上
に導体４ａを配置し、その上に絶縁膜５ａを成膜した
後、絶縁基板の他方の主面に導体４ｂを配置し、その上
に絶縁膜５ｂを成膜してもよい。なお、図１に示す放電
灯１においても、電極３ａ，３ｂをホルダなどを用いて
一体化することが好ましい。
限はなく、様々な方法を利用することができる。例え
ば、適当な絶縁基板の一方の主面上に導体４ａ，４ｂを
配置し、その上に絶縁膜５を成膜してもよい。また、絶
縁基板の一方の主面上に導体４ａを配置し、その上に絶
縁膜５ａを成膜した後、絶縁基板の絶縁膜５ａを配置し
た面に導体４ｂを配置し、その上に絶縁膜５ｂを成膜し
てもよい。さらに、絶縁基板の絶縁基板の一方の主面上
に導体４ａを配置し、その上に絶縁膜５ａを成膜した
後、絶縁基板の他方の主面に導体４ｂを配置し、その上
に絶縁膜５ｂを成膜してもよい。なお、図１に示す放電
灯１においても、電極３ａ，３ｂをホルダなどを用いて
一体化することが好ましい。
【００４１】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図６に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、一体化された電極３ａ，
３ｂが中空体２を貫通するように設けられていること以
外は図４に示す放電灯１と同様の構造を有している。こ
のような構造によると、一体化された電極３ａ，３ｂが
中空体２内でふらつくのを抑制することができる。
明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図６に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、一体化された電極３ａ，
３ｂが中空体２を貫通するように設けられていること以
外は図４に示す放電灯１と同様の構造を有している。こ
のような構造によると、一体化された電極３ａ，３ｂが
中空体２内でふらつくのを抑制することができる。
【００４２】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図７は、本発明の第４の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図７に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ｂが電極３ａとは
反対側から中空体２に挿入されていること以外は図１に
示す放電灯１と同様の構造を有している。このような構
造によると、中空体２の外部で露出した導体４ａ，４ｂ
間で不所望な放電などが生じるのを防止することができ
る。
明する。図７は、本発明の第４の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図７に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ｂが電極３ａとは
反対側から中空体２に挿入されていること以外は図１に
示す放電灯１と同様の構造を有している。このような構
造によると、中空体２の外部で露出した導体４ａ，４ｂ
間で不所望な放電などが生じるのを防止することができ
る。
【００４３】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図８は、本発明の第５の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図８に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ａと電極３ｂとが
先端同士を突き合わせるように配置されていること以外
は図１に示す放電灯１と同様の構造を有している。この
ような構造は、中空体２の径を縮小する上で有利である
のに加え、調光性が要求される場合などに有用である。
なお、このような構造においては、電極３ａ，３ｂは先
端同士をホルダなどを用いて固定することが好ましい。
明する。図８は、本発明の第５の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図８に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ａと電極３ｂとが
先端同士を突き合わせるように配置されていること以外
は図１に示す放電灯１と同様の構造を有している。この
ような構造は、中空体２の径を縮小する上で有利である
のに加え、調光性が要求される場合などに有用である。
なお、このような構造においては、電極３ａ，３ｂは先
端同士をホルダなどを用いて固定することが好ましい。
【００４４】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。図９は、本発明の第６の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図９に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ｂに絶縁膜５ｂが
設けられていないこと以外は図８に示す放電灯１とほぼ
同様の構造を有している。このような構造によると、電
極３ｂの消耗を生じるが、より低電圧で放電を生じさせ
ることが可能となる。
明する。図９は、本発明の第６の実施形態に係るバリア
型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図９に示
すバリア型冷陰極放電灯１は、電極３ｂに絶縁膜５ｂが
設けられていないこと以外は図８に示す放電灯１とほぼ
同様の構造を有している。このような構造によると、電
極３ｂの消耗を生じるが、より低電圧で放電を生じさせ
ることが可能となる。
【００４５】次に、本発明の第７の実施形態について説
明する。図１０は、本発明の第７の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１０
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端に
開口が設けられており、それら開口は導体４ａ，４ｂで
それぞれ塞がれている。また、導体４ａ，４ｂの中空体
２の内部に対向した面はダイヤモンド膜５ａ，５ｂでそ
れぞれ被覆されている。
明する。図１０は、本発明の第７の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１０
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端に
開口が設けられており、それら開口は導体４ａ，４ｂで
それぞれ塞がれている。また、導体４ａ，４ｂの中空体
２の内部に対向した面はダイヤモンド膜５ａ，５ｂでそ
れぞれ被覆されている。
【００４６】このような構造では、導体４ａ，４ｂ間の
距離は中空体２の形状或いはサイズに依存するため、第
１〜第６の実施形態で説明した構造ほど、電極３ａ，３
ｂ間の距離を狭めることは困難である。しかしながら、
図１０に示す構造では、ダイヤモンド膜５ａ，５ｂがバ
リア層に相当しているため、ガラス壁がバリア層に相当
している図１４に示す構造に比べれば、遥かに高い発光
効率が得られる。
距離は中空体２の形状或いはサイズに依存するため、第
１〜第６の実施形態で説明した構造ほど、電極３ａ，３
ｂ間の距離を狭めることは困難である。しかしながら、
図１０に示す構造では、ダイヤモンド膜５ａ，５ｂがバ
リア層に相当しているため、ガラス壁がバリア層に相当
している図１４に示す構造に比べれば、遥かに高い発光
効率が得られる。
【００４７】次に、本発明の第８の実施形態について説
明する。図１１は、本発明の第８の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１１
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端に
開口が設けられており、それら開口はバルクのダイヤモ
ンド５ａ，５ｂでそれぞれ塞がれている。また、バルク
のダイヤモンド５ａ，５ｂの中空体２の内部に対向した
面の裏面には導体４ａ，４ｂが設けられている。このよ
うな構造でも、図１０を参照して説明したのと同様の効
果を得ることができる。
明する。図１１は、本発明の第８の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１１
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端に
開口が設けられており、それら開口はバルクのダイヤモ
ンド５ａ，５ｂでそれぞれ塞がれている。また、バルク
のダイヤモンド５ａ，５ｂの中空体２の内部に対向した
面の裏面には導体４ａ，４ｂが設けられている。このよ
うな構造でも、図１０を参照して説明したのと同様の効
果を得ることができる。
【００４８】次に、本発明の第９の実施形態について説
明する。図１２は、本発明の第９の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１２
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端外
面に導体４ａ，４ｂがそれぞれ設けられており、中空体
２の両端内面にはダイヤモンド膜５ａ，５ｂがそれぞれ
設けられている。すなわち、この放電灯１において、電
極３ａは、導体４ａとダイヤモンド膜５ａと中空体２の
それらの間に位置する部分とで構成され、電極３ｂは、
導体４ｂとダイヤモンド膜５ｂと中空体２のそれらの間
に位置する部分とで構成されている。
明する。図１２は、本発明の第９の実施形態に係るバリ
ア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図１２
に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の両端外
面に導体４ａ，４ｂがそれぞれ設けられており、中空体
２の両端内面にはダイヤモンド膜５ａ，５ｂがそれぞれ
設けられている。すなわち、この放電灯１において、電
極３ａは、導体４ａとダイヤモンド膜５ａと中空体２の
それらの間に位置する部分とで構成され、電極３ｂは、
導体４ｂとダイヤモンド膜５ｂと中空体２のそれらの間
に位置する部分とで構成されている。
【００４９】このような構造では、ダイヤモンド膜５ａ
と中空体２の壁部との積層構造及びダイヤモンド膜５ｂ
と中空体２の壁部との積層構造がそれぞれバリア層に相
当しているため、第１〜第８の実施形態で説明した構造
に比べ、バリア層の静電容量を高めることは困難であ
る。しかしながら、上述のようにダイヤモンド膜５ａ，
５ｂを使用した場合、二次電子放出効率を著しく高める
ことができる。したがって、図１２に示す構造でも、図
１４に示す構造に比べれば、遥かに高い発光効率が得ら
れる。
と中空体２の壁部との積層構造及びダイヤモンド膜５ｂ
と中空体２の壁部との積層構造がそれぞれバリア層に相
当しているため、第１〜第８の実施形態で説明した構造
に比べ、バリア層の静電容量を高めることは困難であ
る。しかしながら、上述のようにダイヤモンド膜５ａ，
５ｂを使用した場合、二次電子放出効率を著しく高める
ことができる。したがって、図１２に示す構造でも、図
１４に示す構造に比べれば、遥かに高い発光効率が得ら
れる。
【００５０】なお、図１０〜図１２においては、中空体
２の両端部に電極３ａ，３ｂを設けているが、電極３
ａ，３ｂは他の位置に設けてもよい。例えば、中空体２
が管状である場合は、中空体２の側面に電極３ａ，３ｂ
を設けてもよい。また、中空体２が平板状である場合
は、電極３ａ，３ｂを中空体２の両主面の位置に設けて
もよい。
２の両端部に電極３ａ，３ｂを設けているが、電極３
ａ，３ｂは他の位置に設けてもよい。例えば、中空体２
が管状である場合は、中空体２の側面に電極３ａ，３ｂ
を設けてもよい。また、中空体２が平板状である場合
は、電極３ａ，３ｂを中空体２の両主面の位置に設けて
もよい。
【００５１】次に、本発明の第１０の実施形態について
説明する。図１３は、本発明の第１０の実施形態に係る
バリア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図
１３に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の外
側両側面に導体４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。
すなわち、この放電灯１において、電極３ａは、導体４
ａと中空体２の壁部とで構成され、電極３ｂは、導体４
ｂと中空体２の壁部とで構成されている。また、この放
電灯１において、蛍光体膜６中にはダイヤモンド微粒子
５ｃが混在している。
説明する。図１３は、本発明の第１０の実施形態に係る
バリア型冷陰極放電灯を概略的に示す断面図である。図
１３に示すバリア型冷陰極放電灯１では、中空体２の外
側両側面に導体４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。
すなわち、この放電灯１において、電極３ａは、導体４
ａと中空体２の壁部とで構成され、電極３ｂは、導体４
ｂと中空体２の壁部とで構成されている。また、この放
電灯１において、蛍光体膜６中にはダイヤモンド微粒子
５ｃが混在している。
【００５２】このような構造では、中空体２の壁部がバ
リア層に相当しているため、第１〜第８の実施形態で説
明した構造に比べ、バリア層の静電容量を高めることは
困難である。しかしながら、この放電灯１では、電極３
ａ，３ｂ間に蛍光膜６が設けられているため、放電によ
って生じたイオンは蛍光体膜６に向かって加速し、大き
な運動エネルギーを伴って蛍光体膜６中のダイヤモンド
微粒子５ｃに衝突する。そのため、図１３に示す構造で
も、高い二次電子放出効率を実現することができ、した
がって、図１４に示す構造に比べれば遥かに高い発光効
率が得られる。
リア層に相当しているため、第１〜第８の実施形態で説
明した構造に比べ、バリア層の静電容量を高めることは
困難である。しかしながら、この放電灯１では、電極３
ａ，３ｂ間に蛍光膜６が設けられているため、放電によ
って生じたイオンは蛍光体膜６に向かって加速し、大き
な運動エネルギーを伴って蛍光体膜６中のダイヤモンド
微粒子５ｃに衝突する。そのため、図１３に示す構造で
も、高い二次電子放出効率を実現することができ、した
がって、図１４に示す構造に比べれば遥かに高い発光効
率が得られる。
【００５３】本実施形態において、ダイヤモンド微粒子
５ｃが混在した蛍光体膜６は、蛍光体と、ダイヤモンド
微粒子５ｃと、必要に応じてバインダ材料などとを含有
したスラリーを調製し、これを中空体２の内面に塗布す
ることにより形成することができる。ダイヤモンド微粒
子５ｃの表面は、予め水素終端処理しておくことが好ま
しい。また、蛍光体に対するダイヤモンド微粒子５ｃの
重量比は５〜５０％程度であることが好ましい。この場
合、ダイヤモンド微粒子５ｃを蛍光体膜６中に混在させ
ない場合に比べて、動作電圧を１０％程度低減すること
ができる。
５ｃが混在した蛍光体膜６は、蛍光体と、ダイヤモンド
微粒子５ｃと、必要に応じてバインダ材料などとを含有
したスラリーを調製し、これを中空体２の内面に塗布す
ることにより形成することができる。ダイヤモンド微粒
子５ｃの表面は、予め水素終端処理しておくことが好ま
しい。また、蛍光体に対するダイヤモンド微粒子５ｃの
重量比は５〜５０％程度であることが好ましい。この場
合、ダイヤモンド微粒子５ｃを蛍光体膜６中に混在させ
ない場合に比べて、動作電圧を１０％程度低減すること
ができる。
【００５４】以上説明した第１〜第１０の実施形態で
は、第６の実施形態を除き、電極３ａの構造と電極３ｂ
の構造とを同一としたが、それらは互いに異なっていて
もよい。すなわち、第１〜第１０の実施形態で説明した
構造を互いに組み合わせることができる。
は、第６の実施形態を除き、電極３ａの構造と電極３ｂ
の構造とを同一としたが、それらは互いに異なっていて
もよい。すなわち、第１〜第１０の実施形態で説明した
構造を互いに組み合わせることができる。
【００５５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）本実施例では、以下に説明する方法によ
り、ダイヤモンドとガラスとの間で二次電子放出効率の
比較を行った。
り、ダイヤモンドとガラスとの間で二次電子放出効率の
比較を行った。
【００５６】まず、４ｍｍ×４ｍｍのモリブデン基板の
表面に対し、ダイヤモンド微粉末を含む懸濁液を用いた
超音波洗浄などによって種付け処理を施した。次いで、
モリブデン基板の種付け処理した表面に、ＣＶＤ法によ
りダイヤモンド膜を形成した。なお、ここでは、ダイヤ
モンド膜として、原料ガスとしてＣＨ4とＨ2とを含むガ
スを用い、成膜温度を８００〜９００℃とし、マイクロ
波プラズマによって励起することにより、厚さ２０μｍ
の緻密な多結晶ダイヤモンド膜を成膜した。以上の方法
で、それぞれモリブデン基板とダイヤモンド膜とを有す
る一対の積層構造を形成した。
表面に対し、ダイヤモンド微粉末を含む懸濁液を用いた
超音波洗浄などによって種付け処理を施した。次いで、
モリブデン基板の種付け処理した表面に、ＣＶＤ法によ
りダイヤモンド膜を形成した。なお、ここでは、ダイヤ
モンド膜として、原料ガスとしてＣＨ4とＨ2とを含むガ
スを用い、成膜温度を８００〜９００℃とし、マイクロ
波プラズマによって励起することにより、厚さ２０μｍ
の緻密な多結晶ダイヤモンド膜を成膜した。以上の方法
で、それぞれモリブデン基板とダイヤモンド膜とを有す
る一対の積層構造を形成した。
【００５７】次に、これら積層構造を８０００Ｐａのキ
セノン雰囲気中にダイヤモンド膜同士が対向するように
配置し、モリブデン基板間に５０ｋＨｚの高周波電圧を
印加した。なお、基板間距離は３ｍｍとした。その結
果、電源電圧を約６００Ｖにまで高めた時点で放電が生
じた。
セノン雰囲気中にダイヤモンド膜同士が対向するように
配置し、モリブデン基板間に５０ｋＨｚの高周波電圧を
印加した。なお、基板間距離は３ｍｍとした。その結
果、電源電圧を約６００Ｖにまで高めた時点で放電が生
じた。
【００５８】次いで、上記と同様の試験を、モリブデン
基板とガラス膜とを有する積層構造についても実施し
た。なお、ガラス膜の膜厚はダイヤモンド膜の膜厚と同
一とした。その結果、放電を生じさせるのに、電源電圧
を約８００Ｖにまで高めなければならなかった。
基板とガラス膜とを有する積層構造についても実施し
た。なお、ガラス膜の膜厚はダイヤモンド膜の膜厚と同
一とした。その結果、放電を生じさせるのに、電源電圧
を約８００Ｖにまで高めなければならなかった。
【００５９】（実施例２）本実施例では、図１に示すバ
リア型冷陰極放電灯１を以下に説明する方法により作製
した。まず、モリブデンからなる直径１ｍｍの導体４
ａ，４ｂの表面に、ダイヤモンド膜５ａ，５ｂをそれぞ
れ成膜し、電極３ａ，３ｂを形成した。なお、ダイヤモ
ンド膜５ａ，５ｂは実施例１で説明したのと同条件で成
膜し、それらの厚さは５０μｍとした。次に、一端が開
口し、他端が封止された内径４ｍｍのガラス管２の内面
に、塗布法により蛍光体膜６を形成した。次いで、電極
３ａ，３ｂにガラスビード処理を施し、それら電極３
ａ，３ｂを内面に蛍光体膜６を形成したガラス管２内に
挿入した。さらに、８０００Ｐａのキセノン雰囲気中
で、ガラスビードとガラス管２の開口部とを融着させる
ことによりガラス管２を封止した。以上のようにして、
図１に示す放電灯１を作製した。なお、本実施例では、
電極３ａ，３ｂは、その先端から１５０ｍｍまでをガラ
ス管２内に位置させた。また、電極３ａ，３ｂ間の距離
は１ｍｍとした。
リア型冷陰極放電灯１を以下に説明する方法により作製
した。まず、モリブデンからなる直径１ｍｍの導体４
ａ，４ｂの表面に、ダイヤモンド膜５ａ，５ｂをそれぞ
れ成膜し、電極３ａ，３ｂを形成した。なお、ダイヤモ
ンド膜５ａ，５ｂは実施例１で説明したのと同条件で成
膜し、それらの厚さは５０μｍとした。次に、一端が開
口し、他端が封止された内径４ｍｍのガラス管２の内面
に、塗布法により蛍光体膜６を形成した。次いで、電極
３ａ，３ｂにガラスビード処理を施し、それら電極３
ａ，３ｂを内面に蛍光体膜６を形成したガラス管２内に
挿入した。さらに、８０００Ｐａのキセノン雰囲気中
で、ガラスビードとガラス管２の開口部とを融着させる
ことによりガラス管２を封止した。以上のようにして、
図１に示す放電灯１を作製した。なお、本実施例では、
電極３ａ，３ｂは、その先端から１５０ｍｍまでをガラ
ス管２内に位置させた。また、電極３ａ，３ｂ間の距離
は１ｍｍとした。
【００６０】次に、上述した方法で作製した放電灯１に
ついて、電極３ａ，３ｂ間に５０ｋＨｚの高周波電圧を
印加した場合の発光特性を調べた。その結果、電源電圧
を４２０Ｖにまで高めた時点で発光が観測された。
ついて、電極３ａ，３ｂ間に５０ｋＨｚの高周波電圧を
印加した場合の発光特性を調べた。その結果、電源電圧
を４２０Ｖにまで高めた時点で発光が観測された。
【００６１】（比較例）本比較例では、図１４に示すバ
リア型冷陰極放電灯１０１を以下に説明する方法により
作製した。まず、一端が開口し、他端が封止された内径
４ｍｍのガラス管１０２の内面に、塗布法により蛍光体
膜１０６を形成した。なお、ここで使用したガラス管１
０２の壁部の厚さは０．５ｍｍであった。次に、８００
０Ｐａのキセノン雰囲気中で、ガラス管２の開口部を融
着させることにより封止した。さらに、ガラス管２の外
面にそれぞれ長さ１５０ｍｍ×幅２ｍｍの導体１０４
ａ，１０４ｂを取り付けた。以上のようにして、図１４
に示す放電灯１０１を作製した。
リア型冷陰極放電灯１０１を以下に説明する方法により
作製した。まず、一端が開口し、他端が封止された内径
４ｍｍのガラス管１０２の内面に、塗布法により蛍光体
膜１０６を形成した。なお、ここで使用したガラス管１
０２の壁部の厚さは０．５ｍｍであった。次に、８００
０Ｐａのキセノン雰囲気中で、ガラス管２の開口部を融
着させることにより封止した。さらに、ガラス管２の外
面にそれぞれ長さ１５０ｍｍ×幅２ｍｍの導体１０４
ａ，１０４ｂを取り付けた。以上のようにして、図１４
に示す放電灯１０１を作製した。
【００６２】次に、上述した方法で作製した放電灯１０
１について、実施例１で説明したのと同条件で発光特性
を調べた。その結果、電源電圧を１５００Ｖにまで高め
た時点で発光が観測された。
１について、実施例１で説明したのと同条件で発光特性
を調べた。その結果、電源電圧を１５００Ｖにまで高め
た時点で発光が観測された。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、電極
を導体とそれを被覆する絶縁膜とで構成し且つその電極
を放電空間内に配置することによりバリア層の静電容量
を高めている。また、本発明では、ダイヤモンドを放電
空間内で露出させることにより二次電子放出効率を高め
ている。そのため、本発明に係るバリア型の冷陰極放電
灯では、低い電源電圧で放電を生じさせることができ、
高い発光効率を実現することができる。すなわち、本発
明によると、高い発光効率を実現可能なバリア型冷陰極
放電灯が提供される。
を導体とそれを被覆する絶縁膜とで構成し且つその電極
を放電空間内に配置することによりバリア層の静電容量
を高めている。また、本発明では、ダイヤモンドを放電
空間内で露出させることにより二次電子放出効率を高め
ている。そのため、本発明に係るバリア型の冷陰極放電
灯では、低い電源電圧で放電を生じさせることができ、
高い発光効率を実現することができる。すなわち、本発
明によると、高い発光効率を実現可能なバリア型冷陰極
放電灯が提供される。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図２】バリア型冷陰極放電灯の発光原理を概略的に示
す図。
す図。
【図３】図１に示すバリア型冷陰極放電灯で使用可能な
電極の一例を概略的に示す断面図。
電極の一例を概略的に示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図５】図４に示すバリア型冷陰極放電灯で使用可能な
電極の一例を概略的に示す断面図。
電極の一例を概略的に示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図９】本発明の第６の実施形態に係るバリア型冷陰極
放電灯を概略的に示す断面図。
放電灯を概略的に示す断面図。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係るバリア型冷陰
極放電灯を概略的に示す断面図。
極放電灯を概略的に示す断面図。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係るバリア型冷陰
極放電灯を概略的に示す断面図。
極放電灯を概略的に示す断面図。
【図１２】本発明の第９の実施形態に係るバリア型冷陰
極放電灯を概略的に示す断面図。
極放電灯を概略的に示す断面図。
【図１３】本発明の第１０の実施形態に係るバリア型冷
陰極放電灯を概略的に示す断面図
陰極放電灯を概略的に示す断面図
【図１４】従来のバリア型冷陰極放電灯を概略的に示す
断面図。
断面図。
１…バリア型冷陰極放電灯
２…中空体
３ａ，３ｂ…電極
４ａ，４ｂ…導体
５，５ａ，５ｂ…絶縁膜
５ｃ…ダイヤモンド微粒子
６…蛍光体膜
１１ａ，１１ｂ…バリア層容量
１２…放電空間容量
１０１…バリア型冷陰極放電灯
１０２…ガラス管
１０４ａ，１０４ｂ…導体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐久間 尚志
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株
式会社東芝研究開発センター内
(72)発明者 鈴木 真理子
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株
式会社東芝研究開発センター内
Claims (10)
- 【請求項１】 光透過部を有し且つ希ガスを収容した中
空体と、 少なくとも部分的に前記中空体内に配置された第１導体
及び前記第１導体の前記中空体内に位置する部分を被覆
した第１絶縁膜を備えた第１電極と、 少なくとも前記第１絶縁膜を介して前記第１導体と対向
した第２導体を備えた第２電極と、 前記中空体の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したこ
とを特徴とするバリア型冷陰極放電灯。 - 【請求項２】 前記第１絶縁膜はダイヤモンド膜である
ことを特徴とする請求項１に記載のバリア型冷陰極放電
灯。 - 【請求項３】 前記第２導体は少なくとも部分的に前記
中空体内に配置され、前記第２電極は前記第２導体の前
記中空体内に位置する部分を被覆した第２絶縁膜をさら
に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載のバリア型冷陰極放電灯。 - 【請求項４】 前記第２絶縁膜はダイヤモンド膜である
ことを特徴とする請求項３に記載のバリア型冷陰極放電
灯。 - 【請求項５】 前記第２導体は少なくとも部分的に前記
中空体内に配置され、前記第１絶縁膜は前記第２導体の
前記中空体内に位置する部分をさらに被覆して、前記第
１電極と前記第２電極とを一体化していることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載のバリア型冷陰極放
電灯。 - 【請求項６】 前記第２導体は前記第１絶縁膜及び前記
中空体内の空間を介して前記第１導体と対向したことを
特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載
のバリア型冷陰極放電灯。 - 【請求項７】 光透過部及び開口を有し且つ希ガスを収
容した中空体と、 第１導体及び前記第１導体と前記中空体内の空間との間
に介在したダイヤモンド絶縁部を備え且つ前記開口を塞
いだ第１電極と、 少なくとも前記ダイヤモンド絶縁部を介して前記第１導
体と対向した第２導体を備えた第２電極と、 前記中空体の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したこ
とを特徴とするバリア型冷陰極放電灯。 - 【請求項８】 前記ダイヤモンド絶縁部はダイヤモンド
膜であることを特徴とする請求項７に記載のバリア型冷
陰極放電灯。 - 【請求項９】 光透過部を有し且つ希ガスを収容した中
空体と、 前記中空体の外面に設けられた第１導体及び前記中空体
の内面に設けられ且つ前記中空体の壁部を介して前記第
１導体と対向したダイヤモンド膜を備えた第１電極と、 少なくとも前記中空体の壁部及び前記ダイヤモンド膜を
介して前記第１導体と対向した第２導体を備えた第２電
極と、 前記中空体の内面に設けられた蛍光体膜とを具備したこ
とを特徴とするバリア型冷陰極放電灯。 - 【請求項１０】 光透過部を有し且つ希ガスを収容した
中空体と、 前記中空体の外面に設けられた第１導体を備えた第１電
極と、 前記中空体の内面に設けられ且つダイヤモンド微粒子を
含有した蛍光体膜と、 少なくとも前記中空体の壁部及び前記蛍光体膜を介して
前記第１導体と対向した第２導体を備えた第２電極とを
具備したことを特徴とするバリア型冷陰極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323997A JP3637301B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | バリア型冷陰極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323997A JP3637301B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | バリア型冷陰極放電灯 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004355652A Division JP3906223B2 (ja) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | バリア型冷陰極放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003132850A true JP2003132850A (ja) | 2003-05-09 |
| JP3637301B2 JP3637301B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=19140805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001323997A Expired - Fee Related JP3637301B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | バリア型冷陰極放電灯 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637301B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044590A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 放電灯 |
| US7034447B2 (en) | 2002-09-26 | 2006-04-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge lamp with conductive micro-tips |
| JP2007165319A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | General Electric Co <Ge> | 誘電体バリア放電ランプ |
| CN100350547C (zh) * | 2003-07-25 | 2007-11-21 | 株式会社东芝 | 放电灯 |
| EP1615258A3 (en) * | 2004-07-06 | 2007-12-26 | General Electric Company | Dielectric barrier discharge lamp |
| US7423369B2 (en) | 2005-08-24 | 2008-09-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold cathode for discharge lamp having diamond film |
| US7528535B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold cathode, cold cathode discharge lamp, and method for producing the same |
| US7605527B2 (en) | 2004-05-31 | 2009-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge lamp and discharge electrode having an electron-emitting layer including a plurality of protrusions separated by grooves |
| US7846766B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-12-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Diamond film formation method and film formation jig thereof |
| JP2012064382A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 外部電極型ランプ及びこれを用いた照射装置 |
| EP3882953A4 (en) * | 2018-11-13 | 2022-10-19 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | LIGHT SOURCE DEVICE FOR EXCIMER LAMPS |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001323997A patent/JP3637301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034447B2 (en) | 2002-09-26 | 2006-04-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge lamp with conductive micro-tips |
| JP2005044590A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 放電灯 |
| CN100350547C (zh) * | 2003-07-25 | 2007-11-21 | 株式会社东芝 | 放电灯 |
| US7528535B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold cathode, cold cathode discharge lamp, and method for producing the same |
| US7605527B2 (en) | 2004-05-31 | 2009-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge lamp and discharge electrode having an electron-emitting layer including a plurality of protrusions separated by grooves |
| EP1615258A3 (en) * | 2004-07-06 | 2007-12-26 | General Electric Company | Dielectric barrier discharge lamp |
| US7423369B2 (en) | 2005-08-24 | 2008-09-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold cathode for discharge lamp having diamond film |
| JP2007165319A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | General Electric Co <Ge> | 誘電体バリア放電ランプ |
| EP1798756A3 (en) * | 2005-12-14 | 2009-03-04 | General Electric Company | Dielectric barrier discharge lamp |
| US7846766B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-12-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Diamond film formation method and film formation jig thereof |
| JP2012064382A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 外部電極型ランプ及びこれを用いた照射装置 |
| EP3882953A4 (en) * | 2018-11-13 | 2022-10-19 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | LIGHT SOURCE DEVICE FOR EXCIMER LAMPS |
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