JP2010113921A - Discharge lamp - Google Patents

Discharge lamp Download PDF

Info

Publication number
JP2010113921A
JP2010113921A JP2008284957A JP2008284957A JP2010113921A JP 2010113921 A JP2010113921 A JP 2010113921A JP 2008284957 A JP2008284957 A JP 2008284957A JP 2008284957 A JP2008284957 A JP 2008284957A JP 2010113921 A JP2010113921 A JP 2010113921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc tube
electrode
discharge lamp
external electrode
internal electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008284957A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tagawa
幸治 田川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP2008284957A priority Critical patent/JP2010113921A/en
Publication of JP2010113921A publication Critical patent/JP2010113921A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp having an electrode structure, capable of maintaining power supply state, without fail, at high light-emitting efficiency. <P>SOLUTION: The discharge lamp has a rare gas, filled in an arc tube 1 and has an external electrode 3 on the outer face of the arc tube 1. An internal electrode 4, which is not electrically connected to the external electrode 3, is installed on the inner face of the arc tube 1 opposed to the external electrode 3; and the internal electrode 4 is covered with dielectric layers 5, 2 and the dielectric constant between the internal electrode 4 and the surface of the dielectric layer 2 on the discharge space side is larger than that between the external electrode 3 and the surface of the arc tube 1 on the discharge space side. Furthermore, the external electrode 3 is a pair of belt-shaped electrodes and is formed, extending in a tube axis direction on the outer face of the arc tube 1, and the internal electrode 4 is a pair of belt-shaped electrodes and is formed on the inner face of the arc tube 1 facing the external electrode 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般照明装置の光源、液晶表示装置の光源、バックライト装置の光源に利用される放電ランプに関する。   The present invention relates to a discharge lamp used for a light source of a general lighting device, a light source of a liquid crystal display device, and a light source of a backlight device.

従来、液晶表示装置などのバックライト装置に使用される光源は、細長いガラス管からなる発光管内に希ガスが封入され、内面に蛍光体が塗布されたものであり、発光管の外面に形成された一対の帯状の外部電極に電圧を印加して、発光管内にエキシマ放電を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を得る外部電極型の放電ランプが知られている。   Conventionally, a light source used in a backlight device such as a liquid crystal display device is formed by enclosing a rare gas in an arc tube composed of an elongated glass tube and applying a phosphor on the inner surface, and is formed on the outer surface of the arc tube. There is known an external electrode type discharge lamp in which a voltage is applied to a pair of strip-shaped external electrodes to generate excimer discharge in an arc tube and a phosphor is excited with ultraviolet rays to obtain visible light.

図7(a)は、従来の外部電極型の放電ランプの概略図であり、図7(b)は管軸と直交する方向の断面図である。
放電ランプは、直管状の発光管1の内面に全周に渡って蛍光体層2が形成されており、発光管1の外面に管軸方向に伸びる一対の帯状の外部電極3を有している。
発光管1内には、例えば希ガスとしてキセノンが封入されており、外部電極3間に高周波高電圧を印加することにより、発光管1内に発生した放電により紫外線を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するものである。
なお、この放電ランプでは、外部電極3間に高周波高電圧を印加する際に、外部電極3と対向する2箇所の発光管1が誘電体となり、発光管内にエキシマ放電を発生さるものである。
このような技術は、特開2007−134059号公報に記載されている。
FIG. 7A is a schematic view of a conventional external electrode type discharge lamp, and FIG. 7B is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the tube axis.
The discharge lamp has a phosphor layer 2 formed on the inner surface of a straight tube arc tube 1 over the entire circumference, and has a pair of strip-shaped external electrodes 3 extending in the tube axis direction on the outer surface of the arc tube 1. Yes.
In the arc tube 1, for example, xenon is sealed as a rare gas, and by applying a high frequency high voltage between the external electrodes 3, ultraviolet rays are generated by the discharge generated in the arc tube 1, and phosphors are irradiated with ultraviolet rays. To emit visible light.
In this discharge lamp, when a high frequency high voltage is applied between the external electrodes 3, the two arc tubes 1 facing the external electrode 3 become dielectrics, and excimer discharge is generated in the arc tube.
Such a technique is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-134059.

他の放電ランプとして、細長いガラス管からなる発光管内に希ガスが封入され、発光管の外面に一方の電極となる帯状の外部電極が形成され、発光管の内面に他方の電極となる帯状の内部電極が形成され、内部電極の表面を含む発光管の内面に蛍光体が塗布され、外部電極と内部電極に高周波高電圧を印加して、発光管内にエキシマ放電を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を得る内部外部電極型の放電ランプが知られている。   As another discharge lamp, a rare gas is enclosed in an arc tube made of an elongated glass tube, a strip-shaped external electrode serving as one electrode is formed on the outer surface of the arc tube, and a strip-shaped electrode serving as the other electrode is formed on the inner surface of the arc tube. An internal electrode is formed, a phosphor is applied to the inner surface of the arc tube including the surface of the internal electrode, a high frequency high voltage is applied to the external electrode and the internal electrode, an excimer discharge is generated in the arc tube, and the phosphor is irradiated with ultraviolet rays. There is known an internal / external electrode type discharge lamp which excites the light to obtain visible light.

図8(a)は、従来の内部外部電極型の放電ランプの断面図であり、図8(b)は管軸と直交する方向の断面図である。
放電ランプは、一端側が開口している発光管1の外面に管軸方向に伸びる帯状の外部電極3が形成されており、発光管1の内面に管軸方向に伸びる帯状の内部電極4が形成されている。
発光管1の開口には、閉塞体6嵌め込まれており、閉塞体6と発光管1はフリットガラス7によって封止されており、内部電極4の放電空間側の表面を含む発光管1の内面に蛍光体層2が形成されている。
内部電極4の端部は、発光管1の開口側で折り曲げられて、発光管1の開口端部11と閉塞体6の間を通り、外部に導出されている。
発光管1内には、例えば希ガスとしてキセノンが封入されており、外部電極3と内部電極4に高周波高電圧を印加することにより、発光管1内に発生した放電により紫外線を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するものである。
なお、この放電ランプでは、外部電極3と内部電極4に周波高電圧を印加する際に、外部電極3と対向する発光管が1箇所目の誘電体となり、内部電極4を覆う部分の蛍光体層2が2箇所目の誘電体となるものである。
このような技術は、特開2002−208379号公報に記載されている。
特開2007−134059号公報 特開2002−208379号公報
FIG. 8A is a cross-sectional view of a conventional internal / external electrode type discharge lamp, and FIG. 8B is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the tube axis.
In the discharge lamp, a strip-shaped external electrode 3 extending in the tube axis direction is formed on the outer surface of the arc tube 1 that is open on one end side, and a strip-shaped internal electrode 4 extending in the tube axis direction is formed on the inner surface of the arc tube 1. Has been.
A closing body 6 is fitted in the opening of the arc tube 1, and the closing body 6 and the arc tube 1 are sealed with frit glass 7, and the inner surface of the arc tube 1 including the surface of the internal electrode 4 on the discharge space side. The phosphor layer 2 is formed on the surface.
The end of the internal electrode 4 is bent at the opening side of the arc tube 1, passes between the open end 11 of the arc tube 1 and the closing body 6, and is led out to the outside.
The arc tube 1 is filled with, for example, xenon as a rare gas. By applying a high frequency high voltage to the external electrode 3 and the internal electrode 4, ultraviolet rays are generated by the discharge generated in the arc tube 1. The phosphor is excited to emit visible light.
In this discharge lamp, when a high frequency voltage is applied to the external electrode 3 and the internal electrode 4, the arc tube facing the external electrode 3 becomes the first dielectric, and the phosphor in the portion covering the internal electrode 4 Layer 2 is the second dielectric.
Such a technique is described in JP-A-2002-208379.
JP 2007-134059 A JP 2002-208379 A

図7に示す外部電極型の放電ランプでは、それぞれの外部電極3と対向する部分の発光管1が誘電体となり、誘電体が2箇所存在し、その誘電体は発光管1を構成するガラス管であるために厚みを構造上薄くするには耐圧強度の限界があり、2箇所のガラス管からなる誘電体を介して放電を発生させる必要があり、入力電力に対する発光強度である発光効率が低くなるものであった。   In the external electrode type discharge lamp shown in FIG. 7, the arc tube 1 at a portion facing each external electrode 3 is a dielectric, and there are two dielectrics, and the dielectric is a glass tube constituting the arc tube 1. Therefore, in order to reduce the thickness in terms of structure, there is a limit to the withstand pressure strength, and it is necessary to generate a discharge through a dielectric composed of two glass tubes, and the light emission efficiency, which is the light emission intensity with respect to the input power, is low. It was.

一方、図8に示す内部外部電極型の放電ランプは、1箇所目の誘電体は図6に示す外部電極型の放電ランプと同じ発光管1を構成するガラス管であるが、2箇所目の誘電体は内部電極4を覆う部分の蛍光体層2であり、この2箇所目の蛍光体層2が1箇所目の誘電体であるガラス管の厚みより非常に薄いので、発光効率を高めることができる。   On the other hand, in the internal / external electrode type discharge lamp shown in FIG. 8, the first dielectric is the glass tube constituting the same arc tube 1 as the external electrode type discharge lamp shown in FIG. The dielectric is the portion of the phosphor layer 2 that covers the internal electrode 4, and this second phosphor layer 2 is much thinner than the thickness of the glass tube that is the first dielectric, so that the luminous efficiency is increased. Can do.

しかしながら、図7に示す内部外部電極型の放電ランプは、内部電極4を発光管1の外部に導出させなければならなく、内部電極4の端部は、発光管1の開口端部11で折り曲げられて、発光管1の開口端部11と閉塞体6の間を通り外部に導出される構造であり、内部電極4が折り曲げられた箇所から内部電極4が切れる場合があり、電極構造に問題がある放電ランプであった。   However, in the internal / external electrode type discharge lamp shown in FIG. 7, the internal electrode 4 must be led out of the arc tube 1, and the end of the internal electrode 4 is bent at the open end 11 of the arc tube 1. In other words, it is a structure that is led out through the opening end 11 of the arc tube 1 and the closing body 6, and the internal electrode 4 may be cut off from the place where the internal electrode 4 is bent, which is a problem in the electrode structure. There was a discharge lamp.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、発光効率が高く、確実に給電状態を保つことができる電極構造を有する放電ランプを提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp having an electrode structure that has high luminous efficiency and can reliably maintain a power supply state. .

請求項1に記載の放電ランプは、発光管内に希ガスが封入され、当該発光管の外面に外部電極を有する放電ランプにおいて、前記外部電極と対向する前記発光管の内面に、外部電極と電気的に接続されていない内部電極が設けられており、前記内部電極は、誘電体層によって覆われており、前記内部電極と放電空間側の前記誘電体層の表面との間の誘電率が、前記外部電極と放電空間側の前記発光管の表面との間の誘電率より大きいことを特徴とする。   The discharge lamp according to claim 1 is a discharge lamp in which a rare gas is sealed in an arc tube, and an external electrode is provided on the outer surface of the arc tube, and an external electrode and an electric electrode are formed on the inner surface of the arc tube facing the external electrode. Internal electrodes that are not connected to each other are provided, the internal electrodes are covered with a dielectric layer, and the dielectric constant between the internal electrodes and the surface of the dielectric layer on the discharge space side is The dielectric constant between the external electrode and the surface of the arc tube on the discharge space side is larger.

請求項2に記載の放電ランプは、請求項1に記載の放電ランプであって、特に、前記外部電極は、一対の帯状の電極であって、前記発光管の外面に管軸方向に伸びるように形成されており、前記内部電極は、一対の帯状の電極であって、前記外部電極と対向する前記発光管の内面に形成されていることを特徴とする。   A discharge lamp according to a second aspect is the discharge lamp according to the first aspect, and in particular, the external electrodes are a pair of strip-shaped electrodes, and extend in the tube axis direction on the outer surface of the arc tube. The internal electrode is a pair of strip-shaped electrodes, and is formed on the inner surface of the arc tube facing the external electrode.

請求項3に記載の放電ランプは、請求項1に記載の放電ランプであって、特に、前記外部電極は、前記発光管の両端部に形成された一対の電極であって、各外部電極は当該発光管の周方向に形成されており、前記内部電極は、一対の帯状の電極であって、前記発光管の内面に管軸方向に伸びるように形成されており、一方の内部電極の一端側が前記一方の外部電極と対向する前記発光管の内面に位置しており、他方の内部電極の一端側が前記他方の外部電極と対向する前記発光管の内面に位置していることを特徴とする。   The discharge lamp according to claim 3 is the discharge lamp according to claim 1, in particular, the external electrode is a pair of electrodes formed at both ends of the arc tube, and each external electrode is It is formed in the circumferential direction of the arc tube, and the internal electrode is a pair of strip-shaped electrodes, and is formed on the inner surface of the arc tube so as to extend in the tube axis direction, and one end of one internal electrode The side is located on the inner surface of the arc tube facing the one external electrode, and the one end side of the other internal electrode is located on the inner surface of the arc tube facing the other external electrode. .

本発明の放電ランプは、外部電極と対向する発光管の内面に、外部電極と電気的に接続されていない内部電極が設けられており、この内部電極は発光管に比較して薄い誘電体層によって覆われているので、誘電体層での損失が低減され、発光効率が高くなるものである。   In the discharge lamp of the present invention, an inner electrode that is not electrically connected to the outer electrode is provided on the inner surface of the arc tube facing the outer electrode, and the inner electrode has a thinner dielectric layer than the arc tube. Therefore, the loss in the dielectric layer is reduced and the light emission efficiency is increased.

さらに、内部電極は完全に発光管の内部だけに存在するものであり、発光管の外部には導出されない構造であり、内部電極への給電は、高周波高電圧の印加により誘電体である発光管を介して発光管の外部の外部電極から行われるものであり、内部電極には、外部からの応力や負荷がかからない構造であるので、電極構造として、確実に給電状態を保つことができるものである。   Further, the internal electrode is present only inside the arc tube, and is not led out of the arc tube, and the internal electrode is fed by an arc tube that is a dielectric by applying a high frequency high voltage. Since the internal electrode has a structure that is not subjected to external stress or load, the electrode structure can reliably maintain the power supply state. is there.

以下、本願発明の放電ランプを図面を用いて説明する。
図1は、本願発明の放電ランプの平面図であり、図2は、図1に示す放電ランプのA−A断面図である。
なお、図1では、実際には、後述する誘電体5は見えないものであるが、便宜上、破線で示す。
Hereinafter, the discharge lamp of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a discharge lamp according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the discharge lamp shown in FIG.
In FIG. 1, the dielectric 5 described later is not actually visible, but is shown by a broken line for convenience.

放電ランプの発光管1は、外径9.8mm、肉厚0.4mmの透光性のガラスよりなり、その材質としては例えばソーダ石灰ガラス、アルミノ珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウムガラスなどを挙げることができる。発光管1の外面には一対の帯状の外部電極3が、当該発光管1の管軸方向に伸びるように配置されている。これら外部電極3は、図2に示す管軸に垂直な断面図において、互いに対向するよう配置されている。   The arc tube 1 of the discharge lamp is made of translucent glass having an outer diameter of 9.8 mm and a wall thickness of 0.4 mm. Examples of the material include soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, and barium glass. be able to. A pair of strip-shaped external electrodes 3 are arranged on the outer surface of the arc tube 1 so as to extend in the tube axis direction of the arc tube 1. These external electrodes 3 are arranged so as to face each other in a cross-sectional view perpendicular to the tube axis shown in FIG.

外部電極3は、材質としては導電性のものであれば特に制限されるものではなく、例えば、金、銀、ニッケル、カーボン、金パラジウム、銀パラジウム、白金などを好適に用いることができ、発光管1の外表面にテープ状金属を貼付したり、銀の導電性ペーストをスクリーン印刷して焼成したりすることにより、実現している。
この外部電極3は、例えば幅が0.8mmであり、長さ1150mmである。
The external electrode 3 is not particularly limited as long as it is a conductive material. For example, gold, silver, nickel, carbon, gold palladium, silver palladium, platinum, or the like can be suitably used. This is realized by sticking a tape-like metal to the outer surface of the tube 1 or screen-printing and baking a silver conductive paste.
The external electrode 3 has, for example, a width of 0.8 mm and a length of 1150 mm.

外部電極3と対向する発光管1の内面には、外部電極3と電気的に接続されていない内部電極4が設けられている。
発光管1は両端が封止されたものであり、内部電極4は完全に発光管1の外部から隔離された状態になっている。
そして、内部電極4は、一対の帯状の電極であって、外部電極3と対向する発光管1の内面に形成されている。
内部電極4は幅が0.5mm、長さが1150mmであり、長さ方向の全域で外部電極3と対向しており、その材質は外部電極3と同様である。
An inner electrode 4 that is not electrically connected to the outer electrode 3 is provided on the inner surface of the arc tube 1 facing the outer electrode 3.
The arc tube 1 is sealed at both ends, and the internal electrode 4 is completely isolated from the outside of the arc tube 1.
The internal electrode 4 is a pair of strip-shaped electrodes, and is formed on the inner surface of the arc tube 1 facing the external electrode 3.
The internal electrode 4 has a width of 0.5 mm and a length of 1150 mm, and is opposed to the external electrode 3 in the entire length direction, and the material thereof is the same as that of the external electrode 3.

内部電極4は、発光管1内の放電空間に露出しないように、ガラスペーストを焼成してなる誘電体層5によって覆われている。ここで使用されるガラスペーストの材質は、酸化ビスマス−酸化ホウ素を主成分とするものや、酸化亜鉛−酸化ホウ素を主成分とするものなどで、発光管のガラス材質より比誘電率の高いものを使用することが好ましい。   The internal electrode 4 is covered with a dielectric layer 5 formed by baking a glass paste so as not to be exposed to the discharge space in the arc tube 1. The material of the glass paste used here is mainly composed of bismuth oxide-boron oxide or zinc oxide-boron oxide as the main component, and has a higher dielectric constant than the glass material of the arc tube. Is preferably used.

誘電体層5の表面を含む発光管1の内面には、全周に亘って蛍光体層2が形成されている。蛍光体は、赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体(Y:Eu)または(Y,Gd)BO:Eu、緑色蛍光体がセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体(LaPO:Ce,Tb)、青色の蛍光体がユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体(BaMgAl1017:Eu)である。 On the inner surface of the arc tube 1 including the surface of the dielectric layer 5, the phosphor layer 2 is formed over the entire circumference. As for the phosphor, a red phosphor is a europium activated yttrium oxide phosphor (Y 2 O 3 : Eu) or (Y, Gd) BO 3 : Eu, and a green phosphor is a cerium terbium activated lanthanum phosphate phosphor (LaPO). 4 : Ce, Tb), and the blue phosphor is a europium-activated barium magnesium aluminate phosphor (BaMgAl 10 O 17 : Eu).

発光管1の内部の放電空間には、希ガスであるキセノンガスが160Torr封入されている。   The discharge space inside the arc tube 1 is filled with 160 Torr of a rare gas, xenon gas.

なお、内部電極4を覆うように誘電体層5が形成されているが、いずれか一方の内部電極4を覆う誘電体層5を省き、蛍光体層2が直接内部電極4を覆う構造であってもよい。
この場合、蛍光体層2が誘電体層になる。
Although the dielectric layer 5 is formed so as to cover the internal electrode 4, the dielectric layer 5 that covers one of the internal electrodes 4 is omitted, and the phosphor layer 2 directly covers the internal electrode 4. May be.
In this case, the phosphor layer 2 becomes a dielectric layer.

この放電ランプでは、外部電極3に不図示の点灯電源より高周波電圧が印加されると、発光管1内で波長172nmの紫外線が発生し、この紫外線が蛍光体層2における蛍光体を照射して励起し、可視光が放射される。   In this discharge lamp, when a high frequency voltage is applied to the external electrode 3 from a lighting power source (not shown), ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is generated in the arc tube 1, and this ultraviolet light irradiates the phosphor in the phosphor layer 2. Excites and emits visible light.

次に、図1に示す本願発明の放電ランプの放電現象に関して説明する。
外部電極3と対向する発光管1の内面には、内部電極4が設けられている。この内部電極4は外部電極3と電気的に接続されていないが、外部電極3に高周波電圧が印加され、一方の外部電極3の極性がマイナス側になると、この一方の外部電極3に対向する内部電極4の極性もマイナス側になり、内部電極4を覆う誘電体層5の表面に電荷が溜まる。この放電ランプでは、蛍光体層2を有しているので、実際には、誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の表面に電荷が溜まる。
そして、この一方の外部電極3の極性が切り替わって、プラス側になったときに、内部電極4を覆う誘電体層5の表面に溜まった電荷が放出される。この放電ランプでは、蛍光体層2を有しているので、実際には、誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の表面に溜まった電荷が放出される。
この放出された電荷により、発光管1内にエキシマ放電が発生し、紫外線が発生するものである。
Next, the discharge phenomenon of the discharge lamp of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
An internal electrode 4 is provided on the inner surface of the arc tube 1 facing the external electrode 3. Although this internal electrode 4 is not electrically connected to the external electrode 3, when a high frequency voltage is applied to the external electrode 3 and the polarity of one of the external electrodes 3 becomes negative, the internal electrode 4 faces this external electrode 3. The polarity of the internal electrode 4 also becomes negative, and charges accumulate on the surface of the dielectric layer 5 covering the internal electrode 4. Since this discharge lamp has the phosphor layer 2, the electric charge actually accumulates on the surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side covering the dielectric layer 5.
Then, when the polarity of the one external electrode 3 is switched to the plus side, charges accumulated on the surface of the dielectric layer 5 covering the internal electrode 4 are released. Since this discharge lamp has the phosphor layer 2, the charge accumulated on the surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side that covers the dielectric layer 5 is actually released.
This discharged electric charge causes excimer discharge in the arc tube 1 to generate ultraviolet rays.

このような放電では、電荷を放出する面である誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の表面と内部電極4の間の誘電率が、内部電極4が存在しない場合の外部電極3と放電空間側の発光管1の内面との間の誘電率より大きくなるため、電荷を放出する面である誘電体層5を覆う蛍光体層2の表面に、電荷をより発生させ易くなる。
これは、本実施例では、誘電体層5と蛍光体層2からなる誘電体での電荷を発生させる時のエネルギーの損失が、内部電極4が存在しない場合の発光管1からなる誘電体での電荷を発生させる時のエネルギーの損失より低減でき、結果的に、本願発明では、発光効率が高くなる。
In such a discharge, the dielectric constant between the surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side that covers the dielectric layer 5 that is a surface from which charges are discharged and the internal electrode 4 is the external electrode when the internal electrode 4 is not present. 3 and the inner surface of the arc tube 1 on the discharge space side, the electric permittivity is larger than that of the phosphor layer 2 covering the dielectric layer 5 which is a surface for discharging electric charges. .
In this embodiment, the loss of energy when the electric charge is generated in the dielectric composed of the dielectric layer 5 and the phosphor layer 2 is the dielectric composed of the arc tube 1 when the internal electrode 4 is not present. As a result, the emission efficiency is increased in the present invention.

また、図1に示す本発明の放電ランプは、内部電極4は完全に発光管1の内部だけに存在するものであり、発光管1の外部には導出されない構造であり、内部電極4への給電は発光管1を介して発光管1の外部の外部電極3から行われるものであり、内部電極4には、外部からの応力や負荷がかからない構造であるので、電極構造として、確実に給電状態を保つことができるものである。   Further, the discharge lamp of the present invention shown in FIG. 1 has a structure in which the internal electrode 4 exists entirely inside the arc tube 1 and is not led out of the arc tube 1. Power feeding is performed from the external electrode 3 outside the arc tube 1 through the arc tube 1, and the internal electrode 4 has a structure that is not subjected to external stress or load. The state can be maintained.

図3は、本願発明の他の実施形態の放電ランプの平面図であり、図4は図3に示す放電ランプのA−A断面図、図5は図3に示す放電ランプのB−B断面図、図6は図3に示す放電ランプのC−C断面図である。
なお、図3では、実際には、後述する内部電極4(4a,4b)と誘電体5は見えないものであるが、便宜上、破線で示す。
この放電ランプは、発光管の両端部に一対の外部電極3(3a、3b)が形成されており、それぞれの外部電極3a、3bは発光管の管軸方向に20mmの幅であって、発光管1の周方向の全周に形成されている。
3 is a plan view of a discharge lamp according to another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the discharge lamp shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of the discharge lamp shown in FIG. 6 and 6 are CC cross-sectional views of the discharge lamp shown in FIG.
In FIG. 3, the internal electrodes 4 (4a, 4b) and the dielectric 5 which will be described later are actually not visible, but are shown by broken lines for convenience.
In this discharge lamp, a pair of external electrodes 3 (3a, 3b) are formed at both ends of the arc tube, and each external electrode 3a, 3b has a width of 20 mm in the tube axis direction of the arc tube. It is formed on the entire circumference of the tube 1 in the circumferential direction.

内部電極4(4a、4b)は、幅が0.5mm、長さが1100mmの一対の帯状の電極であって、発光管1の内面に管軸方向に伸びるように形成されている。
そして、一方の内部電極4aの一端側4a1が一方の外部電極3aと対向する発光管1の内面であって発光管1の周方向の全周に位置しており、この内部電極4aの他端側は他方の外部電極3bと対向する発光管1の内面までは伸びていない。
他方の内部電極4bの一端側4b1が他方の外部電極3bと対向する発光管1の内面であって発光管1の周方向の全周に位置しており、この内部電極4bの他端側は他方の外部電極3aと対向する発光管1の内面までは伸びていない。
The internal electrodes 4 (4a, 4b) are a pair of strip-shaped electrodes having a width of 0.5 mm and a length of 1100 mm, and are formed on the inner surface of the arc tube 1 so as to extend in the tube axis direction.
One end side 4a1 of one internal electrode 4a is located on the inner surface of the arc tube 1 facing the one external electrode 3a and on the entire circumference of the arc tube 1, and the other end of the internal electrode 4a. The side does not extend to the inner surface of the arc tube 1 facing the other external electrode 3b.
One end side 4b1 of the other internal electrode 4b is the inner surface of the arc tube 1 facing the other external electrode 3b and is located on the entire circumference of the arc tube 1, and the other end side of the internal electrode 4b is It does not extend to the inner surface of the arc tube 1 facing the other external electrode 3a.

内部電極4は、発光管1内の放電空間に露出しないように、ガラスペーストを焼成してなる誘電体層5によって覆われている。
そして、誘電体層5の表面を含む発光管1の内面には、蛍光体層2が形成されている。
The internal electrode 4 is covered with a dielectric layer 5 formed by baking glass paste so as not to be exposed to the discharge space in the arc tube 1.
A phosphor layer 2 is formed on the inner surface of the arc tube 1 including the surface of the dielectric layer 5.

なお、内部電極4を覆うように誘電体層5が形成されているが、いずれか一方の誘電体層5を省き、蛍光体層2が直接内部電極4を覆う構造であってもよく、この場合、蛍光体層2が誘電体層を兼ねるものである。
この場合、蛍光体層2が誘電体層になる。
Although the dielectric layer 5 is formed so as to cover the internal electrode 4, the structure may be such that either one of the dielectric layers 5 is omitted and the phosphor layer 2 directly covers the internal electrode 4. In this case, the phosphor layer 2 also serves as a dielectric layer.
In this case, the phosphor layer 2 becomes a dielectric layer.

この放電ランプでは、発光管1の形状や材質、外部電極3の材質、内部電極4の材質、蛍光体層2の材質、発光管1内に封入される希ガスと圧力は、図1に示す放電ランプのそれぞれと同じである。   In this discharge lamp, the shape and material of the arc tube 1, the material of the external electrode 3, the material of the internal electrode 4, the material of the phosphor layer 2, the rare gas and the pressure enclosed in the arc tube 1 are shown in FIG. Same as each of the discharge lamps.

この放電ランプでは、外部電極3に不図示の点灯電源より高周波高電圧が印加されると、発光管1内で波長172nmの紫外線が発生し、この紫外線が蛍光体層2における蛍光体を照射して励起し、可視光が放射される。   In this discharge lamp, when a high frequency high voltage is applied to the external electrode 3 from a lighting power source (not shown), ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is generated in the arc tube 1, and this ultraviolet light irradiates the phosphor in the phosphor layer 2. Excited, and visible light is emitted.

次に、図3に示す本願発明の放電ランプの放電現象に関して説明する。
外部電極3と対向する発光管1の内面には、内部電極4が設けられている。この内部電極4は外部電極3と電気的に接続されておらず、一方の内部電極4aの一端側4a1のみが一方の外部電極3aと対向する発光管1の内面に位置しており、他方の内部電極4bの一端側4b1のみが他方の外部電極3bと対向する発光管1の内面に位置しており、それぞれの内部電極4a,4bは、一端側4a1,4b1以外の部分は、外部電極3と対向していない状態になっている。
そして、外部電極3に高周波高電圧が印加され、一方の外部電極3aの極性がマイナス側になると、この一方の外部電極3aに対向する内部電極4aの一端側4a1の極性もマイナス側になり、内部電極4a全体もマイナス側になる。そして、内部電極4aを覆う誘電体層5の表面に電荷が溜まる。この放電ランプでは、蛍光体層2を有しているので、実際には、誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の表面に電荷が溜まる。
そして、この一方の外部電極3aの極性が切り替わって、プラス側になったときに、内部電極4aを覆う誘電体層5の全域の表面に溜まった電荷が放出される。この放電ランプでは、蛍光体層2を有しているので、実際には、誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の全域の表面に溜まった電荷が放出される。
この放出された電荷により、発光管1内にエキシマ放電が発生し、紫外線が発生するものである。
Next, the discharge phenomenon of the discharge lamp of the present invention shown in FIG. 3 will be described.
An internal electrode 4 is provided on the inner surface of the arc tube 1 facing the external electrode 3. The internal electrode 4 is not electrically connected to the external electrode 3, and only one end 4a1 of one internal electrode 4a is located on the inner surface of the arc tube 1 facing the one external electrode 3a, and the other Only one end side 4b1 of the internal electrode 4b is located on the inner surface of the arc tube 1 facing the other external electrode 3b, and each internal electrode 4a, 4b has a portion other than the one end side 4a1, 4b1 except for the external electrode 3 It is in a state not facing.
When a high frequency high voltage is applied to the external electrode 3 and the polarity of one of the external electrodes 3a is negative, the polarity of the one end side 4a1 of the internal electrode 4a facing this one of the external electrodes 3a is also negative. The entire internal electrode 4a is also on the negative side. Then, charges accumulate on the surface of the dielectric layer 5 covering the internal electrode 4a. Since this discharge lamp has the phosphor layer 2, the electric charge actually accumulates on the surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side covering the dielectric layer 5.
Then, when the polarity of the one external electrode 3a is switched to the plus side, charges accumulated on the entire surface of the dielectric layer 5 covering the internal electrode 4a are released. Since this discharge lamp has the phosphor layer 2, actually, charges accumulated on the entire surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side covering the dielectric layer 5 are released.
This discharged electric charge causes excimer discharge in the arc tube 1 to generate ultraviolet rays.

このような放電では、電荷を放出する面である誘電体層5を覆う放電空間側の蛍光体層2の表面と内部電極4の間の誘電率が、内部電極4が存在しない場合の外部電極3と放電空間側の発光管1の内面との間の誘電率より大きくなるため、電荷を放出する面である誘電体層5を覆う蛍光体層2の表面に、電荷をより発生させ易くなる。
これは、本実施例では、誘電体層5と蛍光体層2からなる誘電体での電荷を発生させる時のエネルギーの損失が、内部電極4が存在しない場合の発光管1からなる誘電体での電荷を発生させる時のエネルギーの損失より低減でき、結果的に、本願発明では、発光効率が高くなる。
In such a discharge, the dielectric constant between the surface of the phosphor layer 2 on the discharge space side that covers the dielectric layer 5 that is a surface from which charges are discharged and the internal electrode 4 is the external electrode when the internal electrode 4 is not present. 3 and the inner surface of the arc tube 1 on the discharge space side, the electric permittivity is larger than that of the phosphor layer 2 covering the dielectric layer 5 which is a surface for discharging electric charges. .
In this embodiment, the loss of energy when the electric charge is generated in the dielectric composed of the dielectric layer 5 and the phosphor layer 2 is the dielectric composed of the arc tube 1 when the internal electrode 4 is not present. As a result, the emission efficiency is increased in the present invention.

また、図3に示す本発明の放電ランプは、内部電極4は完全に発光管1の内部だけに存在するものであり、発光管1の外部には導出されない構造であり、内部電極4への給電は発光管1を介して発光管1の外部の外部電極3から行われるものであり、内部電極4には、外部からの応力や負荷がかからない構造であるので、電極構造として、確実に給電状態を保つことができるものである。   Further, the discharge lamp of the present invention shown in FIG. 3 has a structure in which the internal electrode 4 exists entirely only inside the arc tube 1 and is not led out of the arc tube 1. Power feeding is performed from the external electrode 3 outside the arc tube 1 through the arc tube 1, and the internal electrode 4 has a structure that is not subjected to external stress or load. The state can be maintained.

次に、入力電力に対する発光強度である発光効率を調べる実験を行った。
この実験に用いた本願発明の放電ランプは、図1、図3に示す構造の放電ランプであり、比較ランプとして、図8に示す構造の放電ランプを用いて実験した。
なお、比較ランプは、閉塞体を除く発光管形状材質、外部電極の材質、内部電極の材質、蛍光体の材質形状、封入ガスの種類と圧力は、図1に示す本願発明の放電ランプと同じであり、違いは、一方の電極を外部電極、他方の電極を内部電極としたものであり、それぞれの外部電極の幅と長さは、図1に示す本願発明の放電ランプの外部電極の幅と長さと同じである。
この実験では、それぞれのランプにおいて、入力電力を25Wと一定とした場合の結果である。
結果を下記の表1に示す。
表1に示す発光効率は、比較ランプの発光効率を100とした場合の相対値で示すものである。
Next, an experiment was conducted to examine the light emission efficiency, which is the light emission intensity with respect to the input power.
The discharge lamp of the present invention used in this experiment is a discharge lamp having the structure shown in FIGS. 1 and 3. The discharge lamp having the structure shown in FIG. 8 was used as a comparative lamp.
The comparison lamp is the same as the discharge lamp of the present invention shown in FIG. 1 in terms of the arc tube shape material excluding the blocking body, the external electrode material, the internal electrode material, the phosphor material shape, the type and pressure of the enclosed gas. The difference is that one electrode is an external electrode and the other electrode is an internal electrode. The width and length of each external electrode are the width of the external electrode of the discharge lamp of the present invention shown in FIG. And the length is the same.
This experiment is a result when the input power is constant at 25 W in each lamp.
The results are shown in Table 1 below.
The luminous efficiency shown in Table 1 is a relative value when the luminous efficiency of the comparative lamp is 100.

Figure 2010113921
Figure 2010113921

上記、表1の結果らもわかるように、本願発明の放電ランプは、比較ランプと比べ、発光効率が1%以上向上していることがわかる。
また、本願発明のランプは、図8に示す比較ランプのように、閉塞体を有しないため、発光管の気密性を確実に保つことができるものである。
As can be seen from the results in Table 1, it can be seen that the discharge lamp of the present invention has an improvement in luminous efficiency of 1% or more compared to the comparative lamp.
Further, unlike the comparative lamp shown in FIG. 8, the lamp of the present invention does not have a closing body, so that the airtightness of the arc tube can be reliably maintained.

本願発明の放電ランプの平面図である。It is a top view of the discharge lamp of this invention. 図1に放電ランプのA−A断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of the discharge lamp. 本願発明の放電ランプの平面図である。It is a top view of the discharge lamp of this invention. 図3に放電ランプのA−A断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the discharge lamp. 図3に放電ランプのB−B断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of the discharge lamp. 図3に放電ランプのC−C断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the discharge lamp. 従来の放電ランプの概略斜視図と断面図である。It is the schematic perspective view and sectional drawing of the conventional discharge lamp. 従来の放電ランプの断面図である。It is sectional drawing of the conventional discharge lamp.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光管
2 蛍光体層
3 外部電極
4 内部電極
5 誘電体
1 arc tube 2 phosphor layer 3 external electrode 4 internal electrode 5 dielectric

Claims (3)

発光管内の放電空間に希ガスが封入され、当該発光管の外面に外部電極を有する放電ランプにおいて、
前記外部電極と対向する前記発光管の内面に、外部電極と電気的に接続されていない内部電極が設けられており、
前記内部電極は、誘電体層によって覆われており、
前記内部電極と放電空間側の前記誘電体層の表面との間の誘電率が、前記外部電極と放電空間側の前記発光管の表面との間の誘電率より大きいことを特徴とする放電ランプ。
In a discharge lamp in which a rare gas is enclosed in the discharge space in the arc tube and has an external electrode on the outer surface of the arc tube,
An inner electrode that is not electrically connected to the outer electrode is provided on the inner surface of the arc tube facing the outer electrode,
The internal electrode is covered by a dielectric layer;
A discharge lamp characterized in that a dielectric constant between the internal electrode and the surface of the dielectric layer on the discharge space side is larger than a dielectric constant between the external electrode and the surface of the arc tube on the discharge space side. .
前記外部電極は、一対の帯状の電極であって、前記発光管の外面に管軸方向に伸びるように形成されており、
前記内部電極は、一対の帯状の電極であって、前記外部電極と対向する前記発光管の内面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
The external electrodes are a pair of strip electrodes, and are formed on the outer surface of the arc tube so as to extend in the tube axis direction,
2. The discharge lamp according to claim 1, wherein the internal electrodes are a pair of strip-shaped electrodes, and are formed on an inner surface of the arc tube facing the external electrodes.
前記外部電極は、前記発光管の両端部に形成された一対の電極であって、各外部電極は当該発光管の周方向に形成されており、
前記内部電極は、一対の帯状の電極であって、前記発光管の内面に管軸方向に伸びるように形成されており、
一方の内部電極の一端側が前記一方の外部電極と対向する前記発光管の内面に位置しており、他方の内部電極の一端側が前記他方の外部電極と対向する前記発光管の内面に位置していることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
The external electrodes are a pair of electrodes formed at both ends of the arc tube, and each external electrode is formed in the circumferential direction of the arc tube,
The internal electrodes are a pair of strip-shaped electrodes, and are formed on the inner surface of the arc tube so as to extend in the tube axis direction,
One end of one internal electrode is located on the inner surface of the arc tube facing the one external electrode, and one end of the other internal electrode is located on the inner surface of the arc tube facing the other external electrode The discharge lamp according to claim 1, wherein:
JP2008284957A 2008-11-06 2008-11-06 Discharge lamp Pending JP2010113921A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008284957A JP2010113921A (en) 2008-11-06 2008-11-06 Discharge lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008284957A JP2010113921A (en) 2008-11-06 2008-11-06 Discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010113921A true JP2010113921A (en) 2010-05-20

Family

ID=42302336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008284957A Pending JP2010113921A (en) 2008-11-06 2008-11-06 Discharge lamp

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010113921A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019061759A (en) * 2017-09-25 2019-04-18 株式会社Screenホールディングス Plasma generating device and electrode body for plasma generation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019061759A (en) * 2017-09-25 2019-04-18 株式会社Screenホールディングス Plasma generating device and electrode body for plasma generation
JP7076186B2 (en) 2017-09-25 2022-05-27 株式会社Screenホールディングス Plasma generator and electrode body for plasma generation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5137391B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
JP2010113921A (en) Discharge lamp
JP4132474B2 (en) Noble gas discharge lamp and lighting device
JP4421965B2 (en) Fluorescent lamp and red light emitting phosphor used therefor
JP2004006185A (en) Fluorescent lamp and lighting device
JP2007134059A (en) Rare gas fluorescent lamp and light source device
JP4389162B2 (en) Fluorescent lamp and lighting device
TWI427671B (en) Rare gas discharge lamp
JP2003272559A (en) Fluorescent lamp
TW200400533A (en) Low-voltage discharge lamp
JP3970788B2 (en) Discharge tube
JP3424624B2 (en) Rare gas fluorescent lamp
JP2012064497A (en) Fluorescent lamp
JP2008171696A (en) Double-tube rare gas fluorescent lamp
JP5213027B2 (en) Fluorescent lamp
JP2009199734A (en) Rare gas fluorescent lamp
JPH09199086A (en) Low pressure mercury vapor-filled discharge lamp and lighting system using thereof
JP2009176440A (en) Rare gas fluorescent lamp
JP2006092953A (en) Discharge lamp and discharge lamp device
JP2003346729A (en) Dielectric barrier discharge fluorescent lamp
JP2007018737A (en) Fluorescent lamp and backlight device
JPH07335180A (en) Mercury vapor discharge lamp and illumination device incorporating it
JPH09199085A (en) Fluorescent lamp and lighting system using it
JP2000195465A (en) Fluorescent lamp and lighting system
JP2008243408A (en) Light source device and liquid crystal display device using the same