JP4342153B2 - 低圧放電ランプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電体バリア放電型電極を有する低圧放電ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、誘電体バリア放電型電極を有する低圧放電ランプとして、実開昭61−126559号公報に記載されたものが知られている。この従来の低圧放電ランプ100は、図6に示すような構造であり、管状ガラスランプ容器120の内部に希ガス又は水銀と希ガスを主成分とするイオン化可能な充填剤150が封入されている。この管状ガラスランプ容器120の長手方向両端部の外周面には電極130,140が配設してある。管状ガラスランプ容器120の内周面のほぼ全体には蛍光体層160が形成してある。
【0003】
このような構造の誘電体バリア放電型電極を有する低圧放電ランプ100は、ランプの電流−電圧特性が正特性を持つため、1つの点灯装置に対して複数のランプを並列点灯させることができ、点灯装置の設計が容易になる特長を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の低圧放電ランプでは、点灯動作時に電極設置部分の内側に形成された蛍光体層に紫外線発光用の水銀が滲入して黒化し、この部分で水銀が消耗されるという問題点があった。
【0005】
本発明は以上のような従来の技術的課題を解決するためになされたもので、水銀の消耗を抑えることで長寿命化が図れる低圧放電ランプを提供することを目的とする。
【0006】
本発明はまた、管状ガラスランプ容器に穴が開くことが防止できてより長寿命化が図れる低圧放電ランプを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、管状ガラスランプ容器の両端部外周それぞれに誘電体バリア放電型電極を設置し、管状ガラスランプ容器の内壁面に蛍光体層を形成して成る低圧放電ランプであって、前記管状ガラスランプ容器の内壁面における前記電極の設置部分に対向する部分を除いた部分にだけ前記蛍光体層を形成し、前記管状ガラスランプ容器の内壁面における前記電極の設置部分に対向する部分と前記蛍光体層の放電空間側面との全面にランプ容器の穴開きを防止する金属酸化物層を被覆形成したものである。
【0012】
請求項2の発明は、請求項1の低圧放電ランプにおいて、前記金属酸化物層には、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛のうちのいずれかの金属酸化物又はそれらのうちから選択された複数の金属酸化物の混合物を用いたものである。
【0013】
請求項1、2の発明の低圧放電ランプでは、管状ガラスランプ容器の内周面における外部電極の設置部分に対向する部分と蛍光体層の放電空間側面との全面にランプ容器の穴開きを防止する金属酸化物層を被覆形成したことにより、この外部電極の設置部分における管状ガラスランプ容器の内壁面が露出することがなく、ランプ容器の電極に対応する部分に穴開きが発生するのを防止できる。また、同じ金属酸化物層によって蛍光体層の放電空間側面も覆ったことにより、放電媒体としてランプ容器内に封入されている水銀が蛍光体層に滲入することがなく、水銀の消耗による短命化が避けられる。これにより、長寿命特性の低圧放電ランプを提供できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は本発明の第1の実施の形態の低圧放電ランプの構造を示している。第1の実施の形態の低圧放電ランプ11では、管状ガラスランプ容器20の内部に希ガス又は水銀と希ガスを主成分とするイオン化可能な充填剤50を封入し、管状ガラスランプ容器20の長手方向両端部に誘電体バリア放電型の外部電極30,40を設置し、管状ガラスランプ容器20の内周面に蛍光体層60を形成している。この蛍光体層60は、電極30,40の配設部分に対向する管状ガラスランプ容器20の両端部の内壁面には形成していない。
【0015】
これにより、本実施の形態の低圧放電ランプ11を点灯させた場合、内部空間に封入されている水銀が蛍光体層60へ吸着することによる水銀の消耗がなく、ランプの長寿命化が図れる。
【0016】
なお、電極30,40のランプ軸方向の中央側端部と蛍光体層60の端部とは図1に示したように一致するのが望ましいが、蛍光体層60の端部の位置は製造工程上ランプによって変動があり、図2に示す放電ランプ12や図3に示す放電ランプ13のように、両者間に隙間が空いたり重なったりすることがある。しかし、特に重なる場合、工程能力を考慮して、その重なり寸法は1mm以下に制限するのが好ましい。
【0017】
次に、本発明の第2の実施の形態の低圧放電ランプについて、図4を用いて説明する。第2の実施の形態の低圧放電ランプ15は、外部電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に金属酸化物層80,90を形成し、電極30,40間の管状ガラスランプ容器20内壁面に金属酸化物層80を形成し、さらにその内側に蛍光体層60を形成し、金属酸化物層80の端部と蛍光体層60の端部と金属酸化物層90の端部とを重畳部95で重なり合わせた構造にしてある。
【0018】
この第2の実施の形態の低圧放電ランプ15では、電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に金属酸化物層80を形成することでガラスの端部に穴開きが発生するのを防止し、また、電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に蛍光体層60を設けないことで電極部の内側部分に水銀が吸着して消耗するのを抑制することができ、長寿命の放電ランプとなる。
【0019】
次に、本発明の第3の実施の形態の低圧放電ランプについて、図5を用いて説明する。第3の実施の形態の低圧放電ランプ16は、外部電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に金属酸化物層80を形成し、電極30,40間の管状ガラスランプ容器20の内壁面に蛍光体層60を形成し、さらにこの蛍光体層60を完全に覆い、さらにランプ容器20の端部内壁面も覆うように金属酸化物層80を形成した構造である。
【0020】
この実施の形態の低圧放電ランプ16では、電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に金属酸化物層80を形成することでガラスの端部に穴が開くことを防止し、また電極30,40の配設部分の内側に位置する管状ガラスランプ容器20の端部内壁面に蛍光体層60を形成しないことで、蛍光体層60に水銀が吸着されることによる水銀消耗を抑制することができ、長寿命の放電ランプとなる。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を、従来例に対応する比較例と比較して説明する。
【0022】
(実施例1)
〈管状ガラスランプ容器〉
材質:ホウ珪酸ガラス
寸法:外径2.6mm、内径2.0mm、全長350mm
〈電極〉
材質:アルミニウムテープ
寸法:厚み0.1mm、配設部の長さ15mm
〈蛍光体層〉
材質:三波長蛍光体、厚み:20μmの蛍光体層を、ランプ容器の両端部の内周面に15mmの幅だけ残し、内周面の残りの全体に形成した。
【0023】
〈封入物〉
(1)封入ガス:ネオンとアルゴンの混合ガス(組成比:ネオン/アルゴン=90モル%/10モル%)
封入圧:60Torr
(2)水銀:封入量3mg
(比較例1)
〈管状ガラスランプ容器〉
材質:ホウ珪駿ガラス
寸法:外径2.6mm、内径2.0mm、全長350mm
〈電極〉
材質:アルミニウムテープ
寸法:厚み0.1mm、配設部の長さ15mm
〈蛍光体層〉
材質:三波長蛍光体、厚み:20μmの蛍光体層を、ランプ容器の内周面の全体に形成した。
【0024】
〈封入物〉
(1)封入ガス:ネオンとアルゴンの混合ガス(組成比:ネオン/アルゴン=90モル%/10モル%)
封入圧:60Torr
(2)水銀:封入量3mg
これらの実施例1と比較例1の低圧放電ランプを、それぞれ3mAで10,000時間連続点灯させた結果、比較例1では電極配設部の内側の蛍光体層に水銀が約2mg吸着して消耗されていたのに対し、実施例1ではガラス内及びガラス内表面に約0.5mg水銀が吸着していただけであった。これにより、本実施例1の低圧放電ランプの水銀消耗が比較例1の放電ランプに比べて格段に少ないことが分かった。
【0025】
(実施例2)
〈管状ガラスランプ容器〉
材質:ホウ珪酸ガラス
寸法:外径2.6mm、内径2.0mm、全長350mm
〈電極〉
材質:アルミニウムテープ
寸法:厚み0.1mm、配設部の長さ20mm
〈蛍光体層〉
材質:三波長蛍光体、厚み:20μmの蛍光体層を、ランプ容器の両端部の内周面に20mmの幅だけ残し、内周面の残りの全体に形成した。
【0026】
〈金属酸化物層〉
材質:酸化イットリウム、厚み:1μmの金属酸化物層を図5に示す形態でランプ容器の内周面全体に形成した。
【0027】
〈封入物〉
(1)封入ガス:ネオンとアルゴンの混合ガス(組成比:ネオン/アルゴン=90モル%/10モル%)
封入圧:60Torr
(2)水銀:封入量3mg
(比較例2)
〈管状ガラスランプ容器〉
材質:ホウ珪酸ガラス
寸法:外径2.6mm、内径2.0mm、全長350mm
〈電極〉
材質:アルミニウムテープ
寸法:厚み0.lmm,配設部の長さ20mm
〈蛍光体層〉
材質:三波長蛍光体、厚み:20μmの蛍光体層を、ランプ容器の内周面全体に形成した。
【0028】
〈金属酸化物層〉
材質:酸化イットリウム、厚み:1μmの金属酸化物層を蛍光体層の内側全体に形成した。
【0029】
〈封入物〉
(1)封入ガス:ネオンとアルゴンの混合ガス(組成比:ネオン/アルゴン=90モル%/10モル%)
封入圧:60Torr
(2)水銀:封入量3mg
これらの実施例2と比較例2の低圧放電ランプそれぞれを10,000時間連続点灯した結果、実施例2、比較例2共に管状ガラスランプ容器には穴が開かなかったが、比較例2では、電極配設部の内側に位置する蛍光体層の端部が黒化していたのに対し、実施例2では、そのような黒化は殆ど見られなかった。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明の低圧放電ランプによれば、管状ガラスランプ容器の内壁面における電極の設置部分に対向する部分を除いた部分に蛍光体層を形成したことにより、水銀が蛍光体層に滲入することがなく、水銀の消耗による短命化が避けられる。
【0031】
また本発明の低圧放電ランプによれば、管状ガラスランプ容器の内周面における外部電極の設置部分に対向する部分に金属酸化物層を形成したことにより、この外部電極の設置部分における管状ガラスランプ容器の内壁面が露出することがなく、ランプ容器の電極に対応する部分に穴開きが発生するのを防止できる。また、同じ金属酸化物層によって蛍光体層の放電空間側面も覆ったことにより、放電媒体としてランプ容器内に封入されている水銀が蛍光体層に滲入することがなく、水銀の消耗による短命化が避けられる。これにより、長寿命特性の低圧放電ランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の低圧放電ランプの断面図。
【図2】第1の実施の形態の低圧放電ランプの変形例の断面図。
【図3】第1の実施の形態の低圧放電ランプの他の変形例の断面図。
【図4】本発明の第2の実施の形態の低圧放電ランプの断面図。
【図5】本発明の第3の実施の形態の低圧放電ランプの断面図。
【図6】従来例の低圧放電ランプの断面図。
【符号の説明】
11,12,13,15,16 低圧放電ランプ
20 ランプ容器
30,40 電極
50 充填剤
60 蛍光体層
80 金属酸化物層
90 金属酸化物層
Claims (2)
- 管状ガラスランプ容器の両端部外周それぞれに誘電体バリア放電型電極を設置し、管状ガラスランプ容器の内壁面に蛍光体層を形成して成る低圧放電ランプであって、
前記管状ガラスランプ容器の内壁面における前記電極の設置部分に対向する部分を除いた部分にだけ前記蛍光体層を形成し、
前記管状ガラスランプ容器の内壁面における前記電極の設置部分に対向する部分と前記蛍光体層の放電空間側面との全面にランプ容器の穴開きを防止する金属酸化物層を被覆形成したことを特徴とする低圧放電ランプ。 - 前記金属酸化物層には、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛のうちのいずれかの金属酸化物又はそれらのうちから選択された複数の金属酸化物の混合物を用いたことを特徴とする請求項1に記載の低圧放電ランプ。
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