JP3223651B2 - 誘電体バリヤ放電ランプ - Google Patents

誘電体バリヤ放電ランプ

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光化学反応用
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成し、該エキ
シマ分子から放射される光を利用するいわゆる誘電体バ
リヤ放電ランプの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平1−144560号があり、
そこには、放電容器にエキシマ分子を形成する放電用ガ
スを充填し、誘電体バリヤ放電(別名オゾナイザ放電あ
るいは無声放電。電気学会発行改定新版「放電ハンドブ
ック」平成1年6月再版7刷発行第263ページ参照)
によってエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子か
ら放射される光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリ
ヤ放電ランプについて記載されている。また、日本国公
開特許公報平2−158049号には、放電容器にエキ
シマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電体バリヤ
放電の一種である沿面放電によってエキシマ分子を形成
せしめ、該エキシマ分子から放射される光を取り出す放
射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプについて記載さ
れている。また、スペーサを有する平板状の誘電体バリ
ヤ放電ランプについても記載されている。上記のような
平板状の誘電体バリヤ放電ランプは、従来の低圧水銀放
電ランプや高圧アーク放電ランプには無い種々の特長を
有しているため有用である。
【0003】平板状の放電容器を機械的に補強するため
に、放電空間内あるは放電空間に近接して補強部材を設
けることは、プラズマディスプレーパネルなどにおいて
公知の技術である。しかし、上記のような放電空間内に
補強部材を設けた平板状の誘電体バリヤ放電ランプは、
発光効率が必ずしも十分ではなく、かつ、ランプの小型
化が必ずしも十分では無いという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光出
力が安定で、かつ、発光効率が高く、小型である平板状
の誘電体バリヤ放電ランプを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、少
なくとも光取り出し窓部材と誘電体バリヤ放電用の誘電
体を兼ねた平板状の誘電体と、該平板状の誘電体と共に
誘電体バリヤ放電用の放電容器を形成する放電容器部材
と、該平板状の誘電体の外表面に設けられた誘電体バリ
ヤ放電用の光透過性電極と、該放電容器部材に取り付け
られた他の一群の電極と、該放電容器内に封入された放
電ガスとを具備し、誘電体バリヤ放電によって生成した
エキシマ分子の発光を取り出す平板状誘電体バリヤ放電
ランプにおいて、該平板状の誘電体の放電空間に接した
内表面の一部に接触させて誘電体バリヤ放電用の他の一
群の電極を設けた構成にすることによって達成される。
また、該平板状誘電体の放電空間に接した内表面の一
部に接触させて設けた該電極が該平板状誘電体の機械
的な補強部材を兼用する様に構成すること、あるいは、
該平板状誘電体の放電空間に接した内表面の一部に接
触させて設けた該電極と該平板状誘電体との接触部分
を機械的に自由であるように構成することによって、本
発明の目的はより一層達成できる。
【0006】さらに、該平板状誘電体の放電空間に接し
た内表面の一部に接触させて設けた該電極の少なくとも
一部に光反射材を設けたこと、あるいは、該平板状誘電
体の放電空間に接した内表面の一部に接触させて設けた
該電極をアルミニウムで構成すること、あるいは、光取
り出し窓部材と誘電体バリヤ放電用の誘電体を兼ねた平
板状の該誘電体と対面して設けられて放電容器を形成し
ている概略平板状の部材の放電空間側の表面に光反射材
を設けることによって、より高効率のランプを提供でき
る。さらに、該平板状誘電体の放電空間に接した内表面
の一部に接触させて設けた該電極の放電用ガスに接する
部分を誘電体膜で覆ったことにより、光出力の安定な誘
電体バリヤ放電ランプを得ることが出来る。
【0007】
【作用】図1を使用して本発明の作用を説明する。光取
り出し窓部材と誘電体バリヤ放電用の誘電体を兼ねた平
板状の誘電体1と、該平板状の誘電体1と共に誘電体バ
リヤ放電用の放電容器を形成する放電容器部材5と、該
平板状の誘電体1の外表面に設けられた誘電体バリヤ放
電用の光透過性電極3と、該放電容器部材5に取り付け
られた他の一群の電極4a、4b、4cと、該放電容器
内に封入された放電ガスとを具備し、誘電体バリヤ放電
によって生成したエキシマ分子の発光を取り出す平板状
誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該平板状誘電体1
の放電空間7に接した内表面の一部に接触させて誘電体
バリヤ放電用の他の一群の電極4a,4b,4c(以
下、この電極を内部電極と記す)を設け、該電極3と他
の一群の電極4a,4b,4c間に交流電源10によっ
て電圧を印加すると、該平板状誘電体1の放電空間7
に接した内表面に沿って沿面放電プラズマ11が発生す
る。該沿面放電プラズマ11は光取り出し窓部材である
平板状の誘電体1に密接しているので、効率よく光が取
り出せ、従って高効率のランプが得られる。
【0008】図1に示したように、内部電極4a,4
b,4cが該平板状誘電体1に対接して、その機械的な
補強部材を兼用する様に構成すると、該平板状誘電体1
の厚みを小さくすることができ、その結果、低い電源電
圧で放電電力を注入することが出来、且つ、光の透過率
も改善されるので高効率のランプが得られる。また、該
平板状誘電体1の放電空間7に接した内表面の一部に接
触させて設けた該電極と該平板状誘電体1との接触部分
を接着材等で固定しないで機械的に自由であるように構
成すると、製造が容易になるという利点も生じる。
【0009】該平板状誘電体1の放電空間7に接した内
表面の一部に接触させて設けた内部電極,4a,4b,
4cの少なくとも一部に光反射材を設けること、あるい
は、内部電極4a,4b,4cをアルミニウムで構成す
ること、あるいは、光取り出し窓部材と誘電体バリヤ放
電用の誘電体を兼ねた平板状の該誘電体1と対面して設
けられて放電容器を形成している概略平板状の部材5の
放電空間側の表面に光反射材を設けることにより、沿面
放電プラズマ中で発生した光をさらに効率よく取り出す
ことができ、従って、より高効率のランプを得ることが
出来る。尚、図1では、内部電極と部材5とは金属で一
体に製作された実施例ランプを示してある。
【0010】該平板状誘電体1の放電空間7に接した内
表面の一部に接触させて設けた該電極の放電用ガスに接
する部分を誘電体膜で覆うと、沿面放電プラズマが安定
に均一に発生するので、安定な光出力のランプが得られ
る。
【0011】
【実施例】本発明の第1の実施例である円盤形誘電体バ
リヤ放電ランプの概略図を図1に示す。直径100m
m、暑さ1.5mmの合成石英ガラス板からなる平板状
誘電体1と、アルミニウム製の平板状放電容器部材5
と、円筒状の石英ガラスからなるスペーサ6によって、
円盤形の放電容器9を形成する。平板状誘電体1は、誘
電体バリヤ放電用誘電体と光取り出し窓部材を兼任して
おり、その外表面には直径0.1mmのステンレス素線
を2mm間隔で直交して編んだ構造の金属網電極3が設
けられている。内部電極4aは、平板状放電容器部材5
の中心に取り付けられた直径1mmのアルミニウム棒か
らなり、内部電極4bと4cは内部電極4aを中心とし
て平板状放電容器部材5に取り付けられた肉厚1mmの
アルミニウムリングから成る。そして内部電極4a,4
b,4cは、平板状誘電体1に対接してその大気圧に対
する補強部材を兼ねている。内部電極4a,4b,4c
は、平板状誘電体1に接しているだけで、平板状誘電体
1に機械的に固定されていない。放電用ガスとして35
0Torrのキセノンガスを封入し、電極3と内部電極
4a,4b,4cの間に交流電圧を印加したところ、沿
面放電プラズマ11が発生し、キセノンのエキシマ分子
から172nmとその付近に最大値を有する紫外線が効
率よく放射され、効率が良好で、小型の誘電体バリヤ放
電ランプが得られた。
【0012】本発明の第2の実施例の誘電体バリヤ放電
ランプの概略図を図2に示す。第2の実施例において
は、第1の実施例における電極4a,4b,4cおよび
平板状放電容器部材5の放電空間に面した部分を、Mg
2 からなる誘電体膜21で覆った構造である。この実
施例においては、放電が内部電極4a,4b,4cの一
部分に集中することがなく、空間的に均一な沿面放電プ
ラズマが発生するため、高効率、小型で、光出力が安定
である誘電体バリヤ放電ランプが得られた。
【0013】
【0014】本発明の第4の実施例である円盤形誘電体
バリヤ放電ランプの構造は、図2と同一であるが、平板
状誘電体1はサファイア、補強部材を兼ねた内部電極4
a,4b,4cはニオビウム、スペーサ6は円筒形アル
ミナで形成されており、該部材はそれぞれ封着用ガラス
によって気密に封着されている。内部電極4a,4b,
4cは、サファイアからなる光取り出し窓部材を兼ねた
誘電体1には接着されていない。誘電体膜21はMgF
2 とLaF3 を交互に20層積層させた多層誘電体紫外
線反射膜で構成する。本実施例においては、高効率ラン
プが得られるという利点に加えて、補強部材を設けたた
め高価なサファイア円板を薄く出来るので安価に出来
る、サファイア円板の中心部を接着していないので、ニ
オビウムとサファイアの熱膨張係数の違いによるサファ
イアの割れが少なくなる等の利点が生じる。
【0015】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、光出
力が安定で、発光効率が高く、小型である平板状の誘電
体バリヤ放電ランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの実施例の説
明図である。
【図2】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの他の実施例
の説明図である。
【符号の説明】
1 平板状誘電体 3 光透過性電極 5 平板状放電容器部材 6 スペーサ 7 放電空間 11 沿面放電プラズマ 21 誘電体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 小島 寛史 (56)参考文献 特開 平4−129167(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 65/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光取り出し窓部材と誘電体バリヤ放電用
    の誘電体を兼ねた平板状の誘電体と、 該平板状の誘電体と共に誘電体バリヤ放電用の放電容器
    を形成する放電容器部材と、 該平板状の誘電体の外表面に設けられた誘電体バリヤ放
    電用の光透過性電極と、該放電容器部材に取り付けられ
    た他の一群の電極と、 該放電容器内に封入された放電ガスとを具備し、 誘電体バリヤ放電によって生成したエキシマ分子の発光
    を取り出す平板状誘電体バリヤ放電ランプにおいて、 該平板状誘電体の放電空間に接した内表面の一部に接
    触させて誘電体バリヤ放電用の他の一群の電極を設けた
    ことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ。
  2. 【請求項2】 光取り出し窓部材と誘電体バリヤ放電用
    の誘電体を兼ねた平板状の誘電体と、 該平板状の誘電体と共に誘電体バリヤ放電用の放電容器
    を形成する放電容器部材と、 該平板状の誘電体の外表面に設けられた誘電体バリヤ放
    電用の光透過性電極と、該放電容器部材に取り付けられ
    た他の一群の電極と、 該放電容器内に封入された放電ガスとを具備し、 誘電体バリヤ放電によって生成したエキシマ分子の発光
    を取り出す平板状誘電体バリヤ放電ランプにおいて、 該平板状誘電体の放電空間に接した内表面の一部に接
    触させて誘電体バリヤ放電用の他の一群の電極を設ける
    とともに、該放電容器部材の放電空間側の表面に光反射
    材を設けたことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ。
  3. 【請求項3】 該平板状誘電体の放電空間に接した内
    表面の一部に接触させて設けた該電極が該平板状の誘電
    体の機械的な補強部材を兼用する様に構成したことを特
    徴とする請求項1もしくは2に記載の誘電体バリヤ放電
    ランプ。
  4. 【請求項4】 該平板状誘電体の放電空間に接した内
    表面の一部に接触させて設けた該電極と該平板状誘電体
    との接触部分を機械的に自由であるように構成したこと
    を特徴とする請求項1から3に記載の誘電体バリヤ放電
    ランプ。
  5. 【請求項5】 該平板状誘電体の放電空間に接した内
    表面の一部に接触させて設けた該電極の少なくとも一部
    に光反射材を設けたことを特徴とする請求項1から4に
    記載の誘電体バリヤ放電ランプ。
  6. 【請求項6】 該平板状誘電体の放電空間に接した内
    表面の一部に接触させて設けた該電極をアルミニウムで
    構成したことを特徴とする請求項1から4に記載の誘電
    体バリヤ放電ランプ。
  7. 【請求項7】 該平板状誘電体の放電空間に接した内
    表面の一部に接触させて設けた該電極の放電用ガスに接
    する部分を誘電体膜で覆ったことを特徴とした請求項1
    から6に記載の誘電体バリヤ放電ランプ。
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DE19817476B4 (de) * 1998-04-20 2004-03-25 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Leuchtstofflampe mit Abstandshaltern und lokal verdünnter Leuchtstoffschichtdicke
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KR100330087B1 (ko) * 1999-07-13 2002-03-25 최인효 플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프
KR101201108B1 (ko) 2011-06-13 2012-11-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지

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