【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライト等に使用して好適な放電管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の放電管として、蛍光灯あるいは誘電体バリア放電管を使用したものが知られている。誘電体バリア放電管は、水銀レスによる環境への配慮及び電極が放電空間外に配置されることによる長寿命化の点で蛍光灯よりも優れており、液晶表示装置のバックライトにおいて、蛍光灯の代替品として注目されている。
【０００３】
従来、このような誘電体バリア放電管として、平面型放電管と円筒型放電管の２種類の構成が知られている。平面型放電管としては、例えば特許文献１にて開示されるような構成がある。また、円筒型放電管としては、例えば図６及び図７に示すような構成がある。
【０００４】
図６（ａ）〜（ｃ）は、第一の従来例を示す円筒型放電管である。この円筒型放電管５０は、直径の異なる円筒形状の２つのガラス管（誘電体管）５１，５２が同軸状に配置されてなり、直径の大きいガラス管（以下、外側管という）５１の内壁と直径の小さいガラス管（以下、内側管という）５２の外壁とで密閉空間５３が形成されている。
【０００５】
外側管５１の長手方向の一端部には、放電管５０の製作の段階で管内部のガスを空気からキセノン又はキセノンを含む混合ガス等の放電ガス５４に置換し、その後封止するための封止管５５が取り付けられている。これにより、密閉空間５３内には放電ガス５４が封入されている。
【０００６】
外側管５１の内壁には蛍光体５６が塗布され、外側管５１の外壁と内側管５２の内壁とにはそれぞれ外部電極５７と内部電極５８とが配置されている。外部電極５７は、光を管の外に取り出すことができる透明電極（酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）など）にて形成され、内部電極５８は、光を反射する金属電極（アルミニウムや銀など）にて形成されている。
【０００７】
すなわち、外部電極５７と内部電極５８とは、所定の放電距離の密閉空間５３を隔ててその両側に外側管５１と内側管５２の２つの誘電体層を介在するように配置されている。尚、便宜上、このような図６の形式の円筒型放電管５０を以後同軸バリア放電管５０と呼ぶこととする。
【０００８】
上記のように構成された同軸バリア放電管５０では、両電極５７，５８間に、図示しない電源装置から所定の電圧を印加して交流電界を与えると、密閉空間５３に封入された放電ガス５４が電離してプラズマを形成（放電）し、その放電によって発生した紫外線により蛍光体５６が励起発光する。
【０００９】
図７（ａ）〜（ｃ）は、第二の従来例を示す円筒型放電管である。この円筒型放電管６０は、円筒形状をなす単一のガラス管（誘電体管）６１にて構成され、このガラス管６１の外壁には、同ガラス管６１の軸に対して対称となるように一対の帯状の第１及び第２電極６２，６３が配置されている。第１及び第２電極６２，６３は、光を反射する金属電極（アルミニウムや銀など）にて形成されている。すなわち、一対の第１及び第２電極６２，６３は、所定の放電距離の密閉空間６４を隔ててその両側にガラス管６１の周壁をなす誘電体層（２層）を介在するように配置されている。
【００１０】
ガラス管６１の内部の密閉空間６４には、上述した図６の放電管５０と同様に放電ガス６５が封止管６６により封入されている。また、ガラス管６１の内壁には、管の周方向における電極６２，６３間の切れ目の位置にアパーチャ部６７（図７（ｃ）において破線で示す）として形成される光の取り出し窓を除いて蛍光体６８が塗布されている。尚、便宜上、このような図７の形式の円筒型放電管６０を以後両バリア放電管６０と呼ぶこととする。
【００１１】
上記のように構成された両バリア放電管６０では、両電極６２，６３間に、図示しない電源装置から所定の電圧を印加して交流電界を与えると、密閉空間６４に封入された放電ガス６５が電離してプラズマを形成（放電）し、その放電によって発生した紫外線により蛍光体６８が励起発光する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００３−３１１８２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような図６の同軸バリア放電管５０や図７の両バリア放電管６０では、放電ガスに交流電界を与える対の電極が２つの誘電体層を介して放電ガスを挟むように配置される。すなわち、図６（ｃ）に示すように、同軸バリア放電管５０において、放電を発生させる電界の経路は、「外部電極５７−誘電体層（外側管５１）−放電ガス５４−誘電体層（内側管５２）−内部電極５８」となる。また、図７（ｃ）に示すように、両バリア放電管６０における電界の経路は、「第１電極６２−誘電体層（ガラス管６１）−放電ガス６５−誘電体層（ガラス管６１）−第２電極６３」となる。
【００１４】
これらの構成では、両電極間に介在する２つの誘電体層（ガラス管）が過剰に誘電体バリアとして働き、誘電損が多く発生する。ガラス管は、密閉空間内部の放電ガス（大気圧よりかなり低いガス圧）を外気から隔離する役割もしているため、ガラス管の厚みを小さくして誘電損の発生を少なくしようとしても、機械的強度の関係からある一定以下に小さくすることはできない。このため、両電極間の距離を短くすることには限界があった。
【００１５】
よって、放電ガスに放電を開始するのに必要な電界強度（Ｖ／ｍ）を与えるには両電極間に高い電圧を印加しなければならず、印加電圧を供給する電源には、高電圧を発生することができ、且つ絶縁性に優れた高価なものが必要になるという問題があった。
【００１６】
ちなみに、対をなす放電管の電極の双方を放電ガスが封入された密閉空間に入れた放電管（例えば冷陰極放電管など）では、放電によって発生する陽光柱（プラズマ）がうねりを発生して安定した光が得られないという問題がある。
【００１７】
本発明は上述した問題点を解消するためになされたものであって、その目的は低い印加電圧でも安定して放電を発生させることのできる放電管を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筒状の誘電体管の内部に密閉空間を形成し、該密閉空間内に封入した放電ガスに一対の電極より交流電圧を加えて放電を発生させる放電管において、前記一対の電極のうち、一方の第１電極を前記誘電体管の外壁に配置し、他方の第２電極を前記密閉空間の中に配置したことを要旨とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記誘電体管の内壁には、放電時に前記放電ガスが発する紫外線を可視光に変換する蛍光体が塗布されていることを要旨とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１電極と前記第２電極とを前記誘電体管の長手方向に沿って平行に配置したことを要旨とする。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項記載の発明において、前記第１電極と前記第２電極との間の距離が略等距離となるように前記第２電極を前記密閉空間の中央に配置したことを要旨とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項記載の発明において、前記第２電極を前記第１電極に対して前記誘電体管の周壁を隔てた内壁側に近接させて配置したことを要旨とする。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項記載の発明において、前記第１電極は、透明の導電体にてなる透明電極であり前記誘電体管の全周に亘って形成されることを要旨とする。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項記載の発明において、前記第１電極は、金属の導電体にてなる鏡面状の金属電極であり前記誘電体管の周方向の一部分に形成された光取出部を除いて前記誘電体管の全周に亘って形成されることを要旨とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか一項記載の発明において、前記第２電極は線状に形成されることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、筒状の誘電体管の外壁に配置される第１電極と対をなす第２電極は、前記誘電体管の内部に形成された密閉空間の中に配置される。この構成では、一対の電極により放電ガスに放電を発生させるための電界の経路が第１電極−誘電体管−放電ガス−第２電極となるため、両電極間の距離を短くすることができる。これにより、両電極間に印加する電圧が低い電圧であっても、放電ガスに放電を開始するのに必要な電界強度を与えることが可能である。又、この構成では、放電ガスを封入した密閉空間に第２電極のみが配置されることにより、安定した放電状態を得ることができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、前記誘電体管の内壁には蛍光体が塗布されていることにより、放電時に前記放電ガスから発せられる紫外線は前記蛍光体により可視光に変換されて照明光となる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加えて、前記第１電極と前記第２電極とは前記誘電体管の長手方向に沿って平行に配置されることにより、放電管の全体に亘って放電を均一に発生させて一様な発光状態を得ることができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項記載の発明の作用に加えて、前記第２電極は、前記第１電極と前記第２電極との間の距離が略等距離となるように前記密閉空間の中央に配置されるため、放電時における放電距離を均一にして良好な発光状態を得ることができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項記載の発明の作用に加えて、前記第２電極は、前記第１電極に対して前記誘電体管の周壁を隔てた内壁側に近接させて配置されるため、両電極間の距離をさらに短くして放電開始に必要な電圧と放電継続に必要な電圧をより一層低くすることができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れか一項記載の発明の作用に加えて、前記第１電極は、透明の導電体にてなる透明電極であり前記誘電体管の全周に亘って形成される。これにより、誘電体管の全周に亘って光が取り出される放電管が作成される。
【００３１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れか一項記載の発明の作用に加えて、前記第１電極は、金属の導電体にてなる鏡面状の金属電極であり前記誘電体管の周方向の一部分に形成された光取出部を除いて前記誘電体管の全周に亘って形成される。これにより、誘電体管の周方向の一部分から光が取り出される放電管が作成される。
【００３２】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の何れか一項記載の発明の作用に加えて、前記第２電極は線状に形成される。この構成では、放電時におけるスパッタの発生を抑えることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
以下、本発明を例えば液晶表示装置のバックライトに使用される円筒型放電管に具体化した第一の実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
【００３４】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態の円筒型放電管１０の構成を示し、この円筒型放電管１０は、誘電体として機能する略円筒形状の中空のガラス管（誘電体管）１１にて構成されている。ガラス管１１は、その長手方向の両端部が閉じられて内部に密閉空間１２が形成されており、該密閉空間１２には放電によって真空紫外線を放射する所定の放電ガス１３が封入されている。尚、放電ガス１３としては、例えばキセノン又はキセノンを含む混合ガスが使用される。
【００３５】
放電ガス１３は、ガラス管１１の長手方向の一端部に取り付けられた封止管１４より注入される。具体的には、放電管１０の製作段階でガラス管１１の内部のガスが空気から放電ガス１３に置換され、その後バーナー等により封止管１４を焼き切ることにより封止されている。
【００３６】
ガラス管１１の外壁（ガラス管１１の外側の壁面）には、その全周に亘って管の長手方向に第１電極としての外部電極１５が形成されている。また、ガラス管１１の内壁（ガラス管１１の内側の壁面）には、その全周に亘って管の長手方向に蛍光体１６が塗布されている。外部電極１５は、放電によって得られた光（蛍光体１６からの光）を管の外に取り出すことのできる透明の導電体（例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）など）により形成されている。また、蛍光体１６としては発光特性のよい３波長の蛍光体が使用され、その塗布厚は発光効率の向上のために例えば２０μｍ程度に調整されている。
【００３７】
ガラス管１１の密閉空間１２の中には、管の長手方向に沿って外部電極１５と平行になるように第２電極としての内部電極１７が配置されている。内部電極１７は、放電時にスパッタの発生を抑えることのできる材料、例えばニッケル合金などを使用して、本実施の形態では例えば線状に形成されている。
【００３８】
内部電極１７の両端には、該内部電極１７に電力を供給する給電線としてのジメット線１８が接続されている。内部電極１７とジメット線１８とは放電によるプラズマ耐性を確保するために圧着部材１９により圧着結合されており、ジメット線１８は、ガラス管１１の両端部より管の外に取り出される。
【００３９】
すなわち、内部電極１７は、その両端に接続されたジメット線１８によって管内の密閉が保たれたままガラス管１１の密閉空間１２の中に支持されている。具体的には、本実施の形態において内部電極１７は、管の全周に亘って外部電極１５との間の距離が略等距離となるように密閉空間１２の中央に配置されている。
【００４０】
尚、前記ジメット線１８は、例えば銅とニッケルの合金にて形成され、図１（ｂ）に示すように、内部電極１７と接続される管内においては放電時における内部電極１７の熱延びを吸収するために波状に設けられている。
【００４１】
ちなみに、内部電極１７の長さは、ジメット線１８への放電を軽減するため、外部電極１５の管の長手方向における長さに比べて若干長く形成されている。また、内部電極１７の取り出し口と外部電極１５との間の沿面距離は、ジメット線１８と外部電極１５との間で沿面放電が発生しないように十分な距離が確保されている。
【００４２】
図２は、本実施の形態の円筒型放電管１０の電気結線図を示す。
外部電極１５には、外部電極リード線２１が導電接着材２２を介して接続されている。また、内部電極１７の一端に接続されるジメット線１８には、内部電極リード線２３が圧着部材２４により圧着結合されている。従って、電源装置２５より供給される交流電圧は、外部電極リード線２１と内部電極リード線２３とを介して外部電極１５と内部電極１７とに印加されるようになっている。尚、内部電極１７の他端に接続されるジメット線１８は、前記内部電極１７の一端に接続されるジメット線１８（電源接続側）とともに同内部電極１７を密閉空間１２の中に支持するための支持部材として機能する。
【００４３】
上記のように構成された円筒型放電管１０では、外部電極１５と内部電極１７の間に電源装置２５から放電開始に必要な交流電圧を印加すると、ガラス管１１内部の密閉空間１２に封入された放電ガス１３が電離してプラズマを形成（放電）する。ここで、例えば放電ガス１３としてキセノンを使用した場合、キセノンは放電によって１４７ｎｍと１７２ｎｍの紫外線を放出する。これらの紫外線はガラス管１１の内壁に塗布された蛍光体１６によって可視光に変換されて照明光となる。この際、外部電極１５と内部電極１７がガラス管１１の長手方向に沿って配置されていることにより、管の全体に亘って放電が発生して一様な発光を得ることができる。
【００４４】
また、このような円筒型放電管１０では、外部電極１５と内部電極１７との間に形成される電界の経路は、図１（ｃ）に示すように、「外部電極１５−ガラス管１１（誘電体層）−放電ガス１３−内部電極１７」となる。すなわち、本実施の形態では、一対の電極１５，１７に挟まれる誘電体層が１層のみであることから、両電極１５，１７間の距離を短くすることができる。これにより、低い供給電圧でも高い電界強度（Ｖ／ｍ）を得ることが可能となり、放電開始に必要な電圧（起動電圧）を低くすることができるとともに、放電継続に必要な電圧（維持電圧）を低くすることができる。
【００４５】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）円筒型放電管１０の外部電極１５をガラス管１１の外壁に配置し、内部電極１７を放電ガス１３を封入した密閉空間１２内に配置した。これにより、外部電極１５と内部電極１７との間の距離を短くすることができるため、放電開始に必要な起動電圧と放電継続に必要な維持電圧を低く抑えることができる。このことは、電源装置２５のコストを安価に抑えることにも寄与する。
【００４６】
（２）外部電極１５と内部電極１７との間に介在する誘電体層が１層のみであることから、放電時の誘電損を小さくすることができる。これにより、外気（大気圧）と管内のガス圧との圧力差に十分耐え得る強度のガラス厚を確保しながらも、両電極１５，１７間の距離を短くすることができる。従って、低い印加電圧でも放電開始に必要な電界強度を与えることが可能である。
【００４７】
（３）放電のための起動電圧と維持電圧とを低く抑えることができるため、低消費電力化を実現した放電管１０を製造することができる。
（４）外部電極１５と内部電極１７とをそれぞれガラス管１１の長手方向に沿って平行になるように配置した。これにより、管全体に亘って放電を均一に発生させて一様な発光を得ることのできる放電管ランプを製造することができる。
【００４８】
（５）本実施の形態では、内部電極１７をガラス管１１内部の密閉空間１２に配置したことにより、図６の同軸バリア放電管５０（第一の従来例）の構造に比べて放電管の小型化を図ることができる。
【００４９】
（６）本実施の形態では、内部電極１７と外部電極１５の間の距離が略等距離となるように内部電極１７を密閉空間１２の中央に配置したことにより、放電時における放電距離を均一にして、より良好な発光状態を得ることができる。
【００５０】
（７）本実施の形態では、内部電極１７を例えばニッケル合金を使用して形成した線状電極としたことにより、放電時におけるスパッタの発生を抑えることができる。
【００５１】
（第二の実施の形態）
以下、本発明を例えば液晶表示装置のバックライトに使用される円筒型放電管に具体化した第二の実施の形態を上記第一の実施の形態との相違点を中心に図３に従って説明する。尚、第一の実施の形態と同様な構成部分については同一符号を付して説明する。
【００５２】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、この第二の実施の形態の円筒型放電管３０は、前記内部電極１７を、外部電極１５に対してガラス壁を隔てた内周面（内壁側）の近傍（具体的には蛍光体１６の近傍）に配置したことが第一の実施の形態と異なっている。その他の構成については図１の放電管１０と同様であるため説明を省略する。尚、内部電極１７の取り出し口と外部電極１５との間の沿面距離は、第一の実施の形態と同様、ジメット線１８と外部電極１５との間で沿面放電が発生しないような十分な距離が確保されている。
【００５３】
ちなみに、本実施の形態において、内部電極１７と外部電極１５との間の最短距離ｄ１（図３（ｃ）参照）は特段定められるものではない。すなわち、低い供給電圧であっても放電を開始するのに必要十分な電界強度（Ｖ／ｍ）を得るには外部電極１５と内部電極１７の間の距離は短いほど好ましく、例えば内部電極１７をガラス管１１の内壁面（蛍光体１６）に接触させるように配置しても構わない。尚、この場合は、内部電極１７が接触する面では発光が妨げられるが、内部電極１７を線状に形成することによってその影響をほぼ皆無とできる。
【００５４】
次に、このように構成された円筒型放電管３０の放電原理を説明する。
第一の実施の形態と同様にして、一対の外部電極１５と内部電極１７との間に交流電圧を印加すると、まず、図３（ｃ）に最短距離ｄ１で示す電極間の最も近い付近で放電ガス１３が電離してプラズマを形成（放電）する。すると、電離して導電体となったプラズマは直ぐに管全体に拡散し、これら導電体となったプラズマによって内部電極１７の位置にかかわらず管全体での放電が促される。そして、第一の実施の形態と同様、放電により放出される紫外線が蛍光体１６によって可視光に変換されて照明光となる。
【００５５】
以上記述したように、本実施の形態によれば、第一の実施の形態の（１）〜（５），（７）と同様の効果に加えて、さらに以下の効果を奏する。
（１）内部電極１７を外部電極１５に対してガラス壁を隔てた内壁側の近傍に配置したことにより、第一の実施の形態に比べて放電開始に必要な電圧（起動電圧）と放電継続に必要な電圧（維持電圧）をより一層低くすることができる。
【００５６】
（第三の実施の形態）
以下、本発明を例えば液晶表示装置のバックライトに使用される円筒型放電管に具体化した第三の実施の形態を上記第一及び第二の実施の形態との相違点を中心に図４に従って説明する。尚、第一及び第二の実施の形態と同様な構成部分については同一符号を付して説明する。
【００５７】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、この第三の実施の形態の円筒型放電管４０は、ガラス管１１に形成する外部電極１５と蛍光体１６を、図４（ｃ）において破線で示す光取出部４１（放電によって得られた光（蛍光体１６からの光）を管の外に取り出す窓の部分）を除いた全周に亘って配置したものである。
【００５８】
この実施の形態において、外部電極１５は、光を効率よく反射するために反射率の高い金属導電体にて鏡面状に形成されている。また、内部電極１７は、光取出部４１と対向する側において、第二の実施の形態と同様、外部電極１５に対してガラス壁を隔てた内壁側の近傍に配置されている。また、蛍光体１６は、第一及び第二の実施の形態における放電管１０，３０よりも厚く塗布され、発光量を多くしたものとなっている。その他の構成については、図１及び図２の放電管１０，３０と同様であるため説明を省略する。尚、内部電極１７の取り出し口と外部電極１５との間の沿面距離は、第一及び第二の実施の形態と同様、ジメット線１８と外部電極１５との間で沿面放電が発生しないような十分な距離が確保されている。
【００５９】
上記のように構成された円筒型放電管４０では、放電によって蛍光体１６から発せられる照明光は管の内面を反射しながら外部電極１５の切れ目の位置の光取出部４１まで導かれ、該光取出部４１から管外に取り出される。
【００６０】
以上記述したように、本実施の形態によれば、第一の実施の形態の（１）〜（４），（７）及び第二の実施の形態の（１）と同様の効果に加えて、さらに以下の効果を奏する。
【００６１】
（１）本実施の形態では、外部電極１５は反射率の高い金属の導電体にて鏡面状に形成され、外部電極１５と蛍光体１６は光取出部４１を除いた全周に亘って形成される。この構成によれば、上記第一及び第二の実施の形態の構成を適用して、ガラス管１１の周方向の一部分からのみ光を取出す方式の放電管４０を製造することができる。
【００６２】
（各実施の形態における起動電圧と維持電圧の実測値）
図５（ａ）は、放電管（ランプ）における印加電圧（ＫＶ）と発光輝度（ｃｄ／ｍ２ ）の関係を示す特性図である。同図に示すように、放電を開始する電圧（起動電圧）は放電を継続する電圧（維持電圧）に比べて高い電圧が必要である。
【００６３】
図５（ｂ）は、上記各実施の形態の円筒型放電管１０，３０，４０の起動電圧と維持電圧の実測値を示す説明図である。尚、便宜上、図５（ｂ）では、第一の実施の形態の円筒型放電管１０を片バリア放電管（センタ電極）として示し、第二及び第三の実施の形態の円筒型放電管３０，４０を片バリア放電管（エッジ電極）として示す。また、参考までに、図６の同軸バリア放電管５０と図７の両バリア放電管６０における起動電圧と維持電圧の実測値を示す。
【００６４】
図５（ｂ）に示すように、第一の実施の形態における片バリア放電管（センタ電極）では、起動電圧は約１．０ＫＶ、維持電圧は約０．５ＫＶとなる。従って、第一の従来例における同軸バリア放電管５０に比べて、起動電圧を約０．５ＫＶ、維持電圧を約０．３ＫＶ低くすることができる。
【００６５】
また、第二及び第三の実施の形態における片バリア放電管（エッジ電極）では、起動電圧は約０．６ＫＶ、維持電圧は約０．５ＫＶとなる。従って、第一の従来例における同軸バリア放電管５０に比べて、起動電圧を約０．９ＫＶ、維持電圧を約０．３ＫＶ低くすることができる。
【００６６】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、以下のように変更して実施してもよい。
・各実施の形態では、円筒型放電管１０，３０，４０を液晶表示装置のバックライトに使用する例について説明したが、これらの各放電管１０，３０，４０を例えば照明装置として使用してもよい。
【００６７】
・各実施の形態において、ガラス管１１は略円筒形状にてなるものとしたが、必ずしもこの形状に限定されるものではなく、多角筒状にてなるものであってもよい。
【００６８】
・各実施の形態では、放電により放出される紫外線から可視光を得るためにガラス管１１の内壁には蛍光体１６を塗布したが、紫外線の利用を用途とする場合においては蛍光体を塗布しないものとする。この場合、ガラス管１１を紫外光を透過する石英ガラスにて形成するのが好ましい。
【００６９】
・各実施の形態において、内部電極１７は線状としたが、この形状に限られるものではない。例えば、内部電極１７は面状（管の長手方向に沿って延びる長方形状）としてもよい。
【００７０】
・また、内部電極１７のその他の構成例としては、内部電極１７を線状に形成し、その線状電極上に等間隔に複数の面状（例えば円板状）の電極を該線状電極の垂直方向あるいは軸方向にそれぞれ平行になるように設けた構成としてもよい。また、内部電極１７を面状に形成し、その面状電極の長手方向に沿った辺を鋸状に形成した構成としてもよい。また、内部電極１７を線状に形成し、その線状電極を螺旋状としてもよい。また、内部電極１７を複数の線状電極から構成し、それら複数の線状電極をそれぞれ捩り併せた構成としてもよい。これらの構成では、管内において放電をより均一に発生させることができる。
【００７１】
・各実施の形態において、ガラス管１１内部の密閉空間１２の中に設ける内部電極１７の数は１個に限らず、２以上の複数としてもよい。但し、この場合は、密閉空間１２内に複数設けた各内部電極の電位を等電位に設定する必要がある。
【００７２】
・各実施の形態において、内部電極１７はニッケル合金を使用して形成されるものに限らず、放電時のスパッタの発生を抑えることができる材質であれば、その他の材質であってもよい。
【００７３】
・各実施の形態において、ジメット線１８の材質は、銅とニッケルの合金にてなるものに限定されず、放電時のスパッタの発生を抑えることができる材質であれば、その他の材質であってもよい。
【００７４】
・各実施の形態において、放電ガス１３としてはキセノン又はキセノンを含む混合ガスに限らず、他のガスや組成からなるガスであってもよい。
・第一及び第二の実施の形態において、外部電極１５を形成する透明の導電体としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を使用したが、これに限定されるものではない。
【００７５】
・第三の実施の形態において、内部電極１７の位置は必ずしもガラス壁を隔てた内壁側の近傍に配置されるものに限らず、第一の実施の形態のように密閉空間１２の中央に配置されるものであってもよい。
【００７６】
以下に、上記各実施の形態から把握できる技術的思想について記載する。
（イ） 請求項１乃至８の何れか一項記載の放電管において、
前記第１電極は、前記第２電極を前記密閉空間から前記誘電体管の外に取り出す部分を除いて配置されることを特徴とする放電管。この構成では、第１電極と第２電極の取り出し口との間の沿面距離を確保して沿面放電の発生を防止することができる。
【００７７】
（ロ） 請求項１乃至８の何れか一項記載の放電管において、
前記第２電極の両端には該第２電極に電力を供給するための給電線が接続されており、前記第２電極は、前記給電線によって前記誘電体管に支持されていることを特徴とする放電管。この構成では、電源からの供給電圧が給電線を介して第２電極に印加される。
【００７８】
（ハ） 請求項１乃至８の何れか一項記載の放電管において、
前記誘電体管の長手方向に対する前記第１電極の長さは前記第２電極の長さに比べて短いことを特徴とする放電管。この構成では、密閉空間における第１電極と第２電極との間以外での放電の発生を軽減することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上記述したように、本発明によれば、低い印加電圧でも安定して放電を発生させることのできる放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態を示す円筒型放電管であり、（ａ）は概略構成を示す一部断面斜視図、（ｂ）は管を長手方向に切断した断面図、（ｃ）は管の中央付近を径方向に切断した断面図を示す。
【図２】同実施の形態の円筒型放電管の電気結線図である。
【図３】第二の実施の形態を示す円筒型放電管であり、（ａ）は概略構成を示す一部断面斜視図、（ｂ）は管を長手方向に切断した断面図、（ｃ）は管の中央付近を径方向に切断した断面図を示す。
【図４】第三の実施の形態を示す円筒型放電管であり、（ａ）は概略構成を示す一部断面斜視図、（ｂ）は管を長手方向に切断した断面図、（ｃ）は管の中央付近を径方向に切断した断面図を示す。
【図５】（ａ）は放電管（ランプ）における印加電圧と発光輝度の関係を示す特性図であり、（ｂ）は各実施の形態における起動電圧と維持電圧の実測値を示す説明図である。
【図６】第一の従来例を示す円筒型放電管であり、（ａ）は概略構成を示す一部断面斜視図、（ｂ）は管を長手方向に切断した断面図、（ｃ）は管の中央付近を径方向に切断した断面図を示す。
【図７】第二の従来例を示す円筒型放電管であり、（ａ）は概略構成を示す一部断面斜視図、（ｂ）は管を長手方向に切断した断面図、（ｃ）は管の中央付近を径方向に切断した断面図を示す。
【符号の説明】
１０，３０，４０…放電管、１１…誘電体管としてのガラス管、１２…密閉空間、１３…放電ガス、１５…第１電極としての外部電極、１６…蛍光体、１７…第２電極としての内部電極、４１…光取出部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge tube suitable for use in, for example, a backlight of a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of discharge tube, a tube using a fluorescent lamp or a dielectric barrier discharge tube is known. Dielectric barrier discharge tubes are superior to fluorescent lamps in terms of environmental considerations due to mercury-free operation and longer life due to the electrode being placed outside the discharge space. It is attracting attention as an alternative.
[0003]
Conventionally, as such a dielectric barrier discharge tube, two types of configurations, a flat discharge tube and a cylindrical discharge tube, are known. As a flat type discharge tube, there exists a structure as disclosed by patent document 1, for example. Moreover, as a cylindrical discharge tube, there exists a structure as shown, for example in FIG.6 and FIG.7.
[0004]
FIGS. 6A to 6C are cylindrical discharge tubes showing a first conventional example. The cylindrical discharge tube 50 is formed by coaxially arranging two cylindrical glass tubes (dielectric tubes) 51 and 52 having different diameters, and an inner wall of a glass tube (hereinafter referred to as an outer tube) 51 having a large diameter. And an outer wall of a glass tube (hereinafter referred to as an inner tube) 52 having a small diameter, a sealed space 53 is formed.
[0005]
At one end of the outer tube 51 in the longitudinal direction, the gas inside the tube is replaced with air by a discharge gas 54 such as xenon or a mixed gas containing xenon at the stage of manufacturing the discharge tube 50, and then sealed for sealing. A stop tube 55 is attached. As a result, the discharge gas 54 is sealed in the sealed space 53.
[0006]
A phosphor 56 is applied to the inner wall of the outer tube 51, and an outer electrode 57 and an inner electrode 58 are disposed on the outer wall of the outer tube 51 and the inner wall of the inner tube 52, respectively. The external electrode 57 is formed of a transparent electrode (such as indium tin oxide (ITO)) that can extract light out of the tube, and the internal electrode 58 is a metal electrode (aluminum or silver) that reflects light. Etc.).
[0007]
That is, the outer electrode 57 and the inner electrode 58 are arranged so that two dielectric layers of the outer tube 51 and the inner tube 52 are interposed on both sides of the sealed space 53 with a predetermined discharge distance. For convenience, the cylindrical discharge tube 50 of the type shown in FIG. 6 is hereinafter referred to as a coaxial barrier discharge tube 50.
[0008]
In the coaxial barrier discharge tube 50 configured as described above, when a predetermined voltage is applied between the electrodes 57 and 58 from a power supply device (not shown) to provide an AC electric field, the discharge gas 54 sealed in the sealed space 53 is provided. Is ionized to form plasma (discharge), and the phosphor 56 is excited to emit light by ultraviolet rays generated by the discharge.
[0009]
FIGS. 7A to 7C are cylindrical discharge tubes showing a second conventional example. The cylindrical discharge tube 60 is composed of a single glass tube (dielectric tube) 61 having a cylindrical shape, and the outer wall of the glass tube 61 is symmetrical with respect to the axis of the glass tube 61. A pair of strip-like first and second electrodes 62 and 63 are arranged on the top. The first and second electrodes 62 and 63 are formed of metal electrodes (such as aluminum and silver) that reflect light. That is, the pair of first and second electrodes 62 and 63 are arranged so that a dielectric layer (two layers) forming a peripheral wall of the glass tube 61 is interposed on both sides of the sealed space 64 having a predetermined discharge distance. ing.
[0010]
A discharge gas 65 is sealed in a sealed space 64 inside the glass tube 61 by a sealing tube 66 in the same manner as the discharge tube 50 of FIG. Further, on the inner wall of the glass tube 61, except for a light extraction window formed as an aperture portion 67 (shown by a broken line in FIG. 7C) at a position between the electrodes 62 and 63 in the circumferential direction of the tube. A phosphor 68 is applied. For convenience, the cylindrical discharge tube 60 of the type shown in FIG. 7 will be referred to as both barrier discharge tubes 60 hereinafter.
[0011]
In the both barrier discharge tubes 60 configured as described above, when a predetermined voltage is applied between the electrodes 62 and 63 from a power supply device (not shown) to provide an AC electric field, the discharge gas 65 sealed in the sealed space 64 is provided. Is ionized to form plasma (discharge), and the phosphor 68 emits excitation light by ultraviolet rays generated by the discharge.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2003-31182 A
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the coaxial barrier discharge tube 50 of FIG. 6 and the both barrier discharge tubes 60 of FIG. 7 as described above, a pair of electrodes for applying an AC electric field to the discharge gas sandwich the discharge gas through two dielectric layers. Be placed. That is, as shown in FIG. 6C, in the coaxial barrier discharge tube 50, the path of the electric field for generating discharge is “external electrode 57-dielectric layer (outer tube 51) -discharge gas 54-dielectric layer ( Inner tube 52) -internal electrode 58 ". Further, as shown in FIG. 7C, the path of the electric field in both barrier discharge tubes 60 is “first electrode 62−dielectric layer (glass tube 61) −discharge gas 65−dielectric layer (glass tube 61). -The second electrode 63 ".
[0014]
In these configurations, two dielectric layers (glass tubes) interposed between both electrodes excessively function as a dielectric barrier, and a large dielectric loss occurs. The glass tube also serves to isolate the discharge gas inside the sealed space (gas pressure much lower than atmospheric pressure) from the outside air, so even if you try to reduce the thickness of the glass tube to reduce dielectric loss, It cannot be made smaller than a certain level due to strength. For this reason, there was a limit in shortening the distance between both electrodes.
[0015]
Therefore, a high voltage must be applied between both electrodes in order to give the electric field strength (V / m) necessary for initiating discharge to the discharge gas, and a high voltage must be applied to the power source that supplies the applied voltage. There is a problem that an expensive material that can be generated and has excellent insulating properties is required.
[0016]
By the way, in a discharge tube (for example, a cold cathode discharge tube) in which both electrodes of a pair of discharge tubes are placed in a sealed space filled with a discharge gas, the positive column (plasma) generated by the discharge generates undulation. There is a problem that stable light cannot be obtained.
[0017]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a discharge tube capable of generating a discharge stably even at a low applied voltage.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a sealed space is formed inside a cylindrical dielectric tube, and an alternating voltage is applied from a pair of electrodes to the discharge gas sealed in the sealed space. In the discharge tube for generating discharge, one of the pair of electrodes is arranged such that one first electrode is arranged on an outer wall of the dielectric tube, and the other second electrode is arranged in the sealed space. .
[0019]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the inner wall of the dielectric tube is coated with a phosphor that converts ultraviolet rays emitted from the discharge gas into visible light during discharge. And
[0020]
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, the first electrode and the second electrode are arranged in parallel along the longitudinal direction of the dielectric tube.
[0021]
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the second electrode is configured such that the distance between the first electrode and the second electrode is substantially equal. Is arranged at the center of the sealed space.
[0022]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the second electrode is brought close to the inner wall side of the dielectric tube with respect to the first electrode. The gist of this is
[0023]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the first electrode is a transparent electrode made of a transparent conductor and extends over the entire circumference of the dielectric tube. The gist is that it is formed.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first electrode is a mirror-like metal electrode made of a metal conductor, and the periphery of the dielectric tube. The gist is that the dielectric tube is formed over the entire circumference except for the light extraction portion formed in a part of the direction.
[0025]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the second electrode is formed in a linear shape.
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the second electrode paired with the first electrode disposed on the outer wall of the cylindrical dielectric tube is in a sealed space formed inside the dielectric tube. Be placed. In this configuration, since the path of the electric field for generating discharge in the discharge gas by the pair of electrodes is the first electrode-dielectric tube-discharge gas-second electrode, the distance between both electrodes can be shortened. . Thereby, even if the voltage applied between both electrodes is a low voltage, it is possible to give the electric field strength necessary for starting discharge to the discharge gas. In this configuration, a stable discharge state can be obtained by arranging only the second electrode in the sealed space in which the discharge gas is sealed.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the action of the first aspect, the inner wall of the dielectric tube is coated with a phosphor so that ultraviolet rays emitted from the discharge gas at the time of discharge. Is converted into visible light by the phosphor and becomes illumination light.
[0027]
According to the invention of claim 3, in addition to the operation of the invention of claim 1 or 2, the first electrode and the second electrode are arranged in parallel along the longitudinal direction of the dielectric tube. Thus, a uniform light emission state can be obtained by generating a discharge uniformly over the entire discharge tube.
[0028]
According to the invention described in claim 4, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 3, the second electrode is a distance between the first electrode and the second electrode. Are arranged in the center of the sealed space so that the distances are substantially equal, the discharge distance during discharge can be made uniform and a good light emission state can be obtained.
[0029]
According to the invention described in claim 5, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 3, the second electrode has a peripheral wall of the dielectric tube with respect to the first electrode. Since it is arranged close to the inner wall side that is separated, the distance between the two electrodes can be further shortened to further reduce the voltage required for starting discharge and the voltage required for continuing discharge.
[0030]
According to the invention described in claim 6, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 5, the first electrode is a transparent electrode made of a transparent conductor, and the dielectric It is formed over the entire circumference of the tube. Thereby, a discharge tube from which light is extracted over the entire circumference of the dielectric tube is created.
[0031]
According to the invention described in claim 7, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 5, the first electrode is a mirror-like metal electrode made of a metal conductor. It is formed over the entire circumference of the dielectric tube except for the light extraction portion formed in a part in the circumferential direction of the dielectric tube. As a result, a discharge tube from which light is extracted from a portion in the circumferential direction of the dielectric tube is created.
[0032]
According to the invention described in claim 8, in addition to the action of the invention described in any one of claims 1 to 7, the second electrode is formed in a linear shape. With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of sputtering during discharge.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a cylindrical discharge tube used for a backlight of a liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
[0034]
FIGS. 1A to 1C show a configuration of a cylindrical discharge tube 10 according to the present embodiment. The cylindrical discharge tube 10 has a substantially cylindrical hollow glass tube that functions as a dielectric (dielectric). Tube) 11. The glass tube 11 is closed at both ends in the longitudinal direction to form a sealed space 12 inside. The sealed space 12 is filled with a predetermined discharge gas 13 that emits vacuum ultraviolet rays by discharge. As the discharge gas 13, for example, xenon or a mixed gas containing xenon is used.
[0035]
The discharge gas 13 is injected from a sealing tube 14 attached to one end of the glass tube 11 in the longitudinal direction. Specifically, the gas inside the glass tube 11 is replaced with air by the discharge gas 13 at the stage of manufacturing the discharge tube 10, and then the sealing tube 14 is burned off by a burner or the like and sealed.
[0036]
On the outer wall of the glass tube 11 (the outer wall surface of the glass tube 11), an external electrode 15 as a first electrode is formed in the longitudinal direction of the tube over the entire circumference. Moreover, the phosphor 16 is applied to the inner wall of the glass tube 11 (the inner wall surface of the glass tube 11) in the longitudinal direction of the tube over the entire circumference. The external electrode 15 is formed of a transparent conductor (for example, Indium Tin Oxide (ITO) or the like) that can extract light (light from the phosphor 16) obtained by the discharge to the outside of the tube. Yes. Further, as the phosphor 16, a three-wavelength phosphor having good emission characteristics is used, and its coating thickness is adjusted to about 20 μm, for example, in order to improve the luminous efficiency.
[0037]
In the sealed space 12 of the glass tube 11, an internal electrode 17 as a second electrode is disposed so as to be parallel to the external electrode 15 along the longitudinal direction of the tube. In the present embodiment, the internal electrode 17 is formed in a linear shape using a material that can suppress the occurrence of spatter during discharge, such as a nickel alloy.
[0038]
Connected to both ends of the internal electrode 17 are zimet wires 18 as power supply lines for supplying power to the internal electrode 17. The internal electrode 17 and the jimet wire 18 are pressure-bonded by a pressure-bonding member 19 in order to ensure plasma resistance due to electric discharge, and the jimet wire 18 is taken out from both ends of the glass tube 11 to the outside of the tube.
[0039]
That is, the internal electrode 17 is supported in the sealed space 12 of the glass tube 11 while the inside of the tube is kept sealed by the jimet wires 18 connected to both ends thereof. Specifically, in the present embodiment, the internal electrode 17 is disposed in the center of the sealed space 12 so that the distance from the external electrode 15 is substantially equal over the entire circumference of the tube.
[0040]
The dimet wire 18 is formed of, for example, an alloy of copper and nickel, and absorbs the thermal extension of the internal electrode 17 during discharge in a tube connected to the internal electrode 17 as shown in FIG. In order to do so, it is provided in a wave shape.
[0041]
Incidentally, the length of the internal electrode 17 is slightly longer than the length of the external electrode 15 in the longitudinal direction of the tube in order to reduce the discharge to the jimet wire 18. In addition, the creepage distance between the outlet of the internal electrode 17 and the external electrode 15 is ensured so that the creeping discharge does not occur between the jimet wire 18 and the external electrode 15.
[0042]
FIG. 2 shows an electrical connection diagram of the cylindrical discharge tube 10 of the present embodiment.
An external electrode lead wire 21 is connected to the external electrode 15 via a conductive adhesive 22. In addition, an internal electrode lead wire 23 is pressure-bonded to a dimet wire 18 connected to one end of the internal electrode 17 by a pressure-bonding member 24. Therefore, the AC voltage supplied from the power supply device 25 is applied to the external electrode 15 and the internal electrode 17 via the external electrode lead wire 21 and the internal electrode lead wire 23. The jimet wire 18 connected to the other end of the internal electrode 17 supports the internal electrode 17 in the sealed space 12 together with the jimet wire 18 (power connection side) connected to one end of the internal electrode 17. It functions as a support member.
[0043]
In the cylindrical discharge tube 10 configured as described above, when an AC voltage necessary for starting discharge is applied between the external electrode 15 and the internal electrode 17 from the power supply device 25, it is enclosed in the sealed space 12 inside the glass tube 11. The discharged discharge gas 13 is ionized to form (discharge) plasma. Here, for example, when xenon is used as the discharge gas 13, the xenon emits ultraviolet rays of 147 nm and 172 nm by discharge. These ultraviolet rays are converted into visible light by the phosphor 16 applied to the inner wall of the glass tube 11 to become illumination light. At this time, since the external electrode 15 and the internal electrode 17 are arranged along the longitudinal direction of the glass tube 11, a discharge is generated over the entire tube, and uniform light emission can be obtained.
[0044]
Further, in such a cylindrical discharge tube 10, the path of the electric field formed between the external electrode 15 and the internal electrode 17 is “external electrode 15 -glass tube 11 ( Dielectric layer) −discharge gas 13−internal electrode 17 ”. That is, in the present embodiment, since only one dielectric layer is sandwiched between the pair of electrodes 15 and 17, the distance between the electrodes 15 and 17 can be shortened. As a result, a high electric field strength (V / m) can be obtained even with a low supply voltage, the voltage (starting voltage) required for starting discharge can be lowered, and the voltage (sustaining voltage) required for continuing discharge. Can be lowered.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The external electrode 15 of the cylindrical discharge tube 10 is disposed on the outer wall of the glass tube 11, and the internal electrode 17 is disposed in the sealed space 12 in which the discharge gas 13 is enclosed. Thereby, since the distance between the external electrode 15 and the internal electrode 17 can be shortened, the starting voltage required for the start of discharge and the sustain voltage required for the discharge continuation can be kept low. This also contributes to keeping the cost of the power supply device 25 low.
[0046]
(2) Since there is only one dielectric layer interposed between the external electrode 15 and the internal electrode 17, the dielectric loss during discharge can be reduced. Thereby, the distance between the electrodes 15 and 17 can be shortened while ensuring a strong glass thickness that can sufficiently withstand the pressure difference between the outside air (atmospheric pressure) and the gas pressure in the tube. Therefore, it is possible to give the electric field strength necessary for starting discharge even with a low applied voltage.
[0047]
(3) Since the starting voltage and sustaining voltage for discharging can be kept low, the discharge tube 10 realizing low power consumption can be manufactured.
(4) The external electrode 15 and the internal electrode 17 are arranged so as to be parallel to each other along the longitudinal direction of the glass tube 11. Thereby, it is possible to manufacture a discharge tube lamp capable of uniformly generating discharge over the entire tube and obtaining uniform light emission.
[0048]
(5) In the present embodiment, since the internal electrode 17 is disposed in the sealed space 12 inside the glass tube 11, the discharge tube has a structure as compared with the structure of the coaxial barrier discharge tube 50 (first conventional example) in FIG. 6. Miniaturization can be achieved.
[0049]
(6) In the present embodiment, the internal electrode 17 is arranged in the center of the sealed space 12 so that the distance between the internal electrode 17 and the external electrode 15 is substantially equal, so that the discharge distance during discharge is uniform. Thus, a better light emitting state can be obtained.
[0050]
(7) In the present embodiment, since the internal electrode 17 is a linear electrode formed using, for example, a nickel alloy, it is possible to suppress the occurrence of sputtering during discharge.
[0051]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a cylindrical discharge tube used in a backlight of a liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 3 with a focus on differences from the first embodiment. . In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the component similar to 1st embodiment.
[0052]
As shown in FIGS. 3A to 3C, the cylindrical discharge tube 30 according to the second embodiment includes an inner peripheral surface (with the glass wall separated from the outer electrode 15 by the inner electrode 17). The arrangement in the vicinity of the inner wall side (specifically, in the vicinity of the phosphor 16) is different from the first embodiment. The other configuration is the same as that of the discharge tube 10 of FIG. The creepage distance between the outlet of the internal electrode 17 and the external electrode 15 is a sufficient distance so that no creeping discharge occurs between the jimet wire 18 and the external electrode 15 as in the first embodiment. Is secured.
[0053]
Incidentally, in the present embodiment, the shortest distance d1 (see FIG. 3C) between the internal electrode 17 and the external electrode 15 is not particularly defined. That is, the distance between the external electrode 15 and the internal electrode 17 is preferably as short as possible to obtain a sufficient electric field strength (V / m) for starting discharge even at a low supply voltage. You may arrange | position so that the inner wall surface (phosphor 16) of the glass tube 11 may be contacted. In this case, although light emission is hindered on the surface where the internal electrode 17 comes into contact, the influence can be almost eliminated by forming the internal electrode 17 in a linear shape.
[0054]
Next, the discharge principle of the cylindrical discharge tube 30 configured as described above will be described.
When an AC voltage is applied between the pair of external electrodes 15 and the internal electrodes 17 in the same manner as in the first embodiment, first, in the vicinity near the electrode indicated by the shortest distance d1 in FIG. The discharge gas 13 is ionized to form plasma (discharge). Then, the plasma that is ionized to become a conductor immediately diffuses throughout the tube, and the plasma that has become the conductor promotes the discharge of the entire tube regardless of the position of the internal electrode 17. As in the first embodiment, the ultraviolet rays emitted by the discharge are converted into visible light by the phosphor 16 and become illumination light.
[0055]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effects as (1) to (5) and (7) of the first embodiment, the following effects are further achieved.
(1) By arranging the internal electrode 17 in the vicinity of the inner wall side of the external electrode 15 across the glass wall, the voltage (starting voltage) required for starting the discharge and the discharge continuation as compared with the first embodiment The voltage (sustain voltage) required for the above can be further reduced.
[0056]
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a cylindrical discharge tube used in a backlight of a liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 4 focusing on differences from the first and second embodiments. It explains according to. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the component similar to 1st and 2nd embodiment.
[0057]
As shown in FIGS. 4A to 4C, the cylindrical discharge tube 40 of the third embodiment includes an external electrode 15 and a phosphor 16 formed on the glass tube 11 in FIG. It is arranged over the entire circumference excluding the light extraction portion 41 indicated by the broken line (the window portion for extracting the light obtained from the discharge (light from the phosphor 16) to the outside of the tube).
[0058]
In this embodiment, the external electrode 15 is formed in a mirror shape with a highly conductive metal conductor in order to reflect light efficiently. Moreover, the internal electrode 17 is arrange | positioned in the vicinity of the inner wall side which separated the glass wall with respect to the external electrode 15 like 2nd Embodiment in the side facing the optical extraction part 41. FIG. Further, the phosphor 16 is applied thicker than the discharge tubes 10 and 30 in the first and second embodiments, and the amount of emitted light is increased. Other configurations are the same as those of the discharge tubes 10 and 30 of FIGS. The creepage distance between the outlet of the internal electrode 17 and the external electrode 15 is such that no creeping discharge occurs between the jimet wire 18 and the external electrode 15 as in the first and second embodiments. Sufficient distance is secured.
[0059]
In the cylindrical discharge tube 40 configured as described above, the illumination light emitted from the phosphor 16 by the discharge is guided to the light extraction portion 41 at the position of the cut of the external electrode 15 while reflecting the inner surface of the tube. It is taken out from the take-out portion 41 outside the pipe.
[0060]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effects as (1) to (4), (7) of the first embodiment and (1) of the second embodiment. Furthermore, the following effects are produced.
[0061]
(1) In the present embodiment, the external electrode 15 is formed in a mirror shape with a highly conductive metal conductor, and the external electrode 15 and the phosphor 16 are formed over the entire circumference excluding the light extraction portion 41. Is done. According to this configuration, by applying the configurations of the first and second embodiments, it is possible to manufacture a discharge tube 40 that takes out light from only a part of the glass tube 11 in the circumferential direction.
[0062]
(Measured values of starting voltage and sustaining voltage in each embodiment)
FIG. 5A shows the applied voltage (KV) and light emission luminance (cd / m) in the discharge tube (lamp). 2 ) Is a characteristic diagram showing the relationship. As shown in the figure, the voltage for starting discharge (start-up voltage) needs to be higher than the voltage for continuing discharge (sustain voltage).
[0063]
FIG. 5B is an explanatory diagram showing measured values of the starting voltage and the sustaining voltage of the cylindrical discharge tubes 10, 30, 40 of the above embodiments. For convenience, in FIG. 5B, the cylindrical discharge tube 10 of the first embodiment is shown as a one-barrier discharge tube (center electrode), and the cylindrical discharge tube 30 of the second and third embodiments. , 40 are shown as single barrier discharge tubes (edge electrodes). For reference, actual measured values of the starting voltage and the sustaining voltage in the coaxial barrier discharge tube 50 of FIG. 6 and the barrier discharge tubes 60 of FIG. 7 are shown.
[0064]
As shown in FIG. 5B, in the one-barrier discharge tube (center electrode) in the first embodiment, the starting voltage is about 1.0 KV and the sustain voltage is about 0.5 KV. Therefore, compared with the coaxial barrier discharge tube 50 in the first conventional example, the starting voltage can be lowered by about 0.5 KV and the sustain voltage can be lowered by about 0.3 KV.
[0065]
In the single barrier discharge tube (edge electrode) in the second and third embodiments, the starting voltage is about 0.6 KV and the sustain voltage is about 0.5 KV. Therefore, compared with the coaxial barrier discharge tube 50 in the first conventional example, the starting voltage can be lowered by about 0.9 KV and the sustain voltage can be lowered by about 0.3 KV.
[0066]
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and may be modified as follows.
In each embodiment, the example in which the cylindrical discharge tubes 10, 30, and 40 are used for the backlight of the liquid crystal display device has been described. However, each of these discharge tubes 10, 30, and 40 is used as an illumination device, for example. Also good.
[0067]
In each embodiment, the glass tube 11 has a substantially cylindrical shape, but is not necessarily limited to this shape, and may have a polygonal cylindrical shape.
[0068]
In each embodiment, the phosphor 16 is applied to the inner wall of the glass tube 11 in order to obtain visible light from the ultraviolet rays emitted by the discharge, but the phosphor is not applied when using ultraviolet rays is used. Shall. In this case, the glass tube 11 is preferably formed of quartz glass that transmits ultraviolet light.
[0069]
-In each embodiment, although the internal electrode 17 was linear, it is not restricted to this shape. For example, the internal electrode 17 may have a planar shape (a rectangular shape extending along the longitudinal direction of the tube).
[0070]
As another configuration example of the internal electrode 17, the internal electrode 17 is formed in a linear shape, and a plurality of planar (for example, disc-shaped) electrodes are equally spaced on the linear electrode. It is good also as a structure provided so that it may become respectively parallel to the perpendicular | vertical direction or axial direction. Further, the internal electrode 17 may be formed in a planar shape, and the side along the longitudinal direction of the planar electrode may be formed in a saw shape. Further, the internal electrode 17 may be formed in a linear shape, and the linear electrode may be formed in a spiral shape. The internal electrode 17 may be composed of a plurality of linear electrodes, and the plurality of linear electrodes may be twisted together. In these configurations, the discharge can be generated more uniformly in the tube.
[0071]
In each embodiment, the number of internal electrodes 17 provided in the sealed space 12 inside the glass tube 11 is not limited to one and may be two or more. However, in this case, it is necessary to set the potentials of a plurality of internal electrodes provided in the sealed space 12 to the same potential.
[0072]
In each embodiment, the internal electrode 17 is not limited to being formed using a nickel alloy, but may be any other material as long as it can suppress the occurrence of spatter during discharge.
[0073]
In each embodiment, the material of the dimet wire 18 is not limited to a material made of an alloy of copper and nickel, and any other material can be used as long as it can suppress the occurrence of spatter during discharge. Also good.
[0074]
In each embodiment, the discharge gas 13 is not limited to xenon or a mixed gas containing xenon, but may be a gas having another gas or composition.
In the first and second embodiments, indium tin oxide (ITO) is used as the transparent conductor that forms the external electrode 15, but is not limited thereto.
[0075]
In the third embodiment, the position of the internal electrode 17 is not necessarily arranged near the inner wall side across the glass wall, but is arranged in the center of the sealed space 12 as in the first embodiment. It may be done.
[0076]
Below, the technical idea which can be grasped | ascertained from said each embodiment is described.
(A) In the discharge tube according to any one of claims 1 to 8,
The discharge tube according to claim 1, wherein the first electrode is disposed excluding a portion where the second electrode is taken out from the sealed space to the outside of the dielectric tube. In this configuration, the creeping distance between the first electrode and the second electrode outlet can be secured to prevent the occurrence of creeping discharge.
[0077]
(B) In the discharge tube according to any one of claims 1 to 8,
A power supply line for supplying power to the second electrode is connected to both ends of the second electrode, and the second electrode is supported by the dielectric tube by the power supply line. Discharge tube. In this configuration, the supply voltage from the power source is applied to the second electrode via the feeder line.
[0078]
(C) In the discharge tube according to any one of claims 1 to 8,
The discharge tube according to claim 1, wherein a length of the first electrode with respect to a longitudinal direction of the dielectric tube is shorter than a length of the second electrode. With this configuration, it is possible to reduce the occurrence of discharge in a space other than between the first electrode and the second electrode.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a discharge tube capable of generating a discharge stably even at a low applied voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cylindrical discharge tube showing a first embodiment, (a) is a partially sectional perspective view showing a schematic configuration, (b) is a sectional view of the tube cut in a longitudinal direction, and (c). Shows a cross-sectional view of the vicinity of the center of the tube cut in the radial direction.
FIG. 2 is an electrical connection diagram of the cylindrical discharge tube of the same embodiment.
FIG. 3 is a cylindrical discharge tube showing a second embodiment, (a) is a partially sectional perspective view showing a schematic configuration, (b) is a sectional view of the tube cut in the longitudinal direction, and (c). Shows a cross-sectional view of the vicinity of the center of the tube cut in the radial direction.
FIG. 4 is a cylindrical discharge tube showing a third embodiment, (a) is a partially sectional perspective view showing a schematic configuration, (b) is a sectional view of the tube cut in the longitudinal direction, and (c). Shows a cross-sectional view of the vicinity of the center of the tube cut in the radial direction.
5A is a characteristic diagram showing a relationship between applied voltage and light emission luminance in a discharge tube (lamp), and FIG. 5B is an explanatory diagram showing actually measured values of starting voltage and sustain voltage in each embodiment. is there.
6 is a cylindrical discharge tube showing a first conventional example, (a) is a partially sectional perspective view showing a schematic configuration, (b) is a sectional view of the tube cut in the longitudinal direction, and (c) is a sectional view. Sectional drawing which cut | disconnected radial direction at the center vicinity of a pipe | tube is shown.
FIG. 7 is a cylindrical discharge tube showing a second conventional example, (a) is a partially sectional perspective view showing a schematic configuration, (b) is a sectional view of the tube cut in the longitudinal direction, and (c) is a sectional view. Sectional drawing which cut | disconnected radial direction at the center vicinity of a pipe | tube is shown.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30, 40 ... Discharge tube, 11 ... Glass tube as dielectric tube, 12 ... Sealed space, 13 ... Discharge gas, 15 ... External electrode as 1st electrode, 16 ... Phosphor, 17 ... As 2nd electrode Internal electrodes, 41...
