JP5155041B2 - 平面型水銀ランプ及び発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、放電ガスと水銀が封入される平面型水銀ランプ及びその平面型水銀ランプを備える発光装置に関する発明である。

従来、一対の長方形板状のガラス基板を対向させて周面壁で封止することで形成される放電容器の内部に放電用ガスを封入すると共に、それぞれのガラス基板の外面の中央部付近にクロム層及びニッケル層を積層して長方形状の電極を形成することによって構成される放電ランプが知られている（例えば、特許文献１参照）。この放電ランプは、それぞれの電極の間に高周波電圧を印加することによって発光することができる。
特開２００４−１１１３２６号公報

ここで、上述のような放電ランプにあっては、ガラス基板に設けられた電極同士で挟まれている中央部付近の領域では放電がなされるが、電極の外周縁よりも外側の領域、すなわち、放電容器の周面壁付近の領域では、電極同士に挟まれていないため放電がなされない。これにより放電容器の周面壁付近に非放電領域が形成される（例えば、図５においてＡで示される領域）。従って、このような放電ランプの内部に水銀を封入して平面型水銀ランプとして使用した場合、非放電領域付近では放電がなされずに低温となるため、当該領域における水銀の蒸発が不十分となり液体として残留してしまうことによって、発光が不安定となってしまう可能性があった。

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り、発光の安定性を向上させることができる平面型水銀ランプ及び発光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る平面型水銀ランプは、誘電体からなり、前面基板及び背面基板を対向させてそれぞれの外周縁部同士を周面壁で封着させることによって平板状に形成される気密容器と、気密容器の内部空間に封入され、電圧が印加されることにより発光する放電ガス及び水銀と、気密容器の前面基板の外面に設けられ、発生した光を出射可能とするように形成される前面側電極と、気密容器の背面基板の外面に設けられ、内部空間を介して電極と対向する背面側電極と、気密容器の外面に設けられ、内部空間で放射される赤外線を反射する絶縁性の赤外線反射層と、を備え、前面側電極の外周縁は、前面基板の外面の外周縁から離間するように形成され、赤外線反射層は、周面壁の外面に形成されると共に、前面基板の外面における前面側電極よりも外周側の領域に形成されることを特徴とする。

この平面型水銀ランプでは、周面壁の外面と、前面基板の外面における前面側電極の外周縁よりも外周側の領域に赤外線反射層が形成されている。これによって、放電中に内部空間で放射される赤外線を、周面壁及び前面基板の外周部分で反射することができ、周面壁付近に形成されている非放電領域における保温性を確保することができる。従って、非放電領域付近に水銀が液体として残留してしまうことを防止できると共に、内部空間全体の温度を水銀が蒸発することのできる温度にまで確実に上昇させて維持することができる。これによって、発光の安定性を向上させることができる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、前面基板における赤外線反射層は、前面基板の外面の外周縁から内周側に向かって拡がり、気密容器の厚み方向から見て、周面壁の厚みよりも内周側にまで及んでいることが好ましい。これによって、前面基板の外周部分の広い範囲で赤外線を反射することが可能となるため、非放電領域における保温性を向上させることができる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、前面基板における赤外線反射層の内周縁と、前面側電極の外周縁との間には間隙が形成されていることが好ましい。このように、赤外線反射層と前面側電極とを確実に分離させることによって、赤外線反射層を形成する材料が前面側電極上に付着してしまい、前面側電極と前面側電極に対する給電部との間で導通不良が発生することを防止できる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、気密容器は、周面壁から外部へ突出するチップ管を有し、チップ管の外面には赤外線反射層が形成されることが好ましい。周面壁の外面側には、製造時に筺体内の真空引きと放電ガス封入のために使用されるチップ管が形成される。このチップ管の内部空間は特に温度低下が生じ易い構成とされているが、このチップ管の外面に赤外線反射層を形成することによって、チップ管における水銀の残留を防止することができる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、赤外線反射層は、二酸化珪素でコーティングされていることが好ましい。これによって、赤外線反射層の剥離を防止することができ、長時間使用しても非放電領域における保温性と絶縁性を維持することができる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、赤外線反射層は、周面壁の外面及び前面基板の外面のみに形成されており、背面側電極は、平板状電極を背面基板の外面に接触させることにより構成されていることが好ましい。背面基板に平板状の背面側電極を接触させるような構成とすることによって、背面側電極の剥離などを防止することができる。また、赤外線反射層が周面壁の外面及び前面基板の外面のみに形成され、背面基板の外面には形成されていないため、背面基板の外面と背面側電極の間の密着性を高めることができる。

また、本発明に係る平面型水銀ランプにおいて、赤外線反射層は、粒径が０．８μｍ以上の金属酸化物からなることが好ましい。このような粒径の金属酸化物を用いることによって、絶縁性と非放電領域における保温性を十分に確保することができる。

また、本発明に係る発光装置は、上述の平面型水銀ランプと、平面型水銀ランプを収容すると共に、平面型水銀ランプからの光を通過させる開口部が前面基板側に形成され、平面型水銀ランプを支持する支持部が背面基板側に設けられる筺体と、を備えることを特徴とする。この発光装置によれば、上述の水銀ランプを備えていることから、発光の安定性を向上させることができる。

本発明に係る平面型水銀ランプによれば、発光の安定性を向上させることができる。

以下、本発明に係る平面型水銀ランプの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る平面型水銀ランプを備える発光装置の斜視図である。図１に示すように、発光装置２０は、長方形平板状の平面型水銀ランプ１を直方体状の筺体４内に収容すると共に、筺体４の上蓋８の中央部に長方形状の開口部８ａを形成して、平面型水銀ランプ１の出射面を露出させることによって構成されている。この発光装置２０は、平面型水銀ランプ１の内部空間に封入される放電ガス及び水銀に高周波電圧を印加することによって発光させ、発生した光を開口部８ａから取り出すことができる装置である。筺体４の長手方向の一端側の側壁には、筺体４内を冷却するためのファン１４が設けられている。

図２は、図１に示す発光装置の分解斜視図である。図２に示すように、平面型水銀ランプ１は、石英ガラスなどの出射光に対して透明な誘電体により長方形平板状に形成される気密容器２と、気密容器２の前面（前面基板の外面）２ｂの略全体にわたって形成されるメッシュ状の光通過電極（前面側電極）３０と、気密容器２の背面（背面基板の外面）２ｃと対向して背面２ｃと接触する長方形状の平板状電極（背面側電極）３とを備えて構成されている。光通過電極３０は、前面２ｂの外周縁部に沿って長方形環状に形成された電極の内部領域にメッシュ状の電極を形成することによって構成されている。この平面型水銀ランプ１の平板状電極３と光通過電極３０とは、放電ガス及び水銀が封入された内部空間を介して互いに対向している。従って、光通過電極３０をグランド電位（接地電位）とし、平板状電極３及び光通過電極３０の間に高周波電圧を印加することによって内部空間の放電ガス及び水銀を発光させ、発生した光を気密容器２の前面２ｂ側から出射させることができる。なお、この平面型水銀ランプ１の構成に関する詳細な説明は後述する。なお、高周波電圧とは１ＭＨｚ以上の周波数を有する交流電圧である。

気密容器２の前面２ｂ側には、前面２ｂの外周縁部と光通過電極３０の長方形環状の外周縁部を覆うように、導電性材料、例えばステンレスの薄板などからなる長方形環状の枠状薄板２６が配置されている。枠状薄板２６は、気密容器２の前面２ｂの外周と略同一形状の外周を有すると共に、光通過電極３０の長方形環状の縁部と略同一形状の内周を有している。この枠状薄板２６は、気密容器２に対してロウ付けなどによって接合されている。

気密容器２の背面２ｃ側の平板状電極３は、平面型水銀ランプ１の陽極として機能するものであり、平面型水銀ランプ１とは別体に設けられている。光通過電極３０の長方形環状の外周縁部と略同一の形状を有するアルミニウム製の長方形状の平板によって構成されている。そのため、電極の剥離といった問題が生じ難い。平板状電極３は、気密容器２の背面２ｃと対向して、背面２ｃに接触配置される。この平板状電極３には、外縁部に高周波電源と接続された配線１５が取り付けられている。気密容器２との接触面となる前面３ａには、気密容器２内部で発生した光を前面２ｂ側に反射させるために、鏡面加工が施されている。なお、平板状電極３の鏡面加工に代えて、気密容器２の背面２ｃにアルミニウム等の金属蒸着によって直接電極層兼反射鏡を形成しても良い。この場合、平板状電極３を電極層に給電するための給電部材として用いてもよいし、平板状電極３の替わりに別途給電部材を設けても良い。

平面型水銀ランプ１を収容する筺体４は導電性材料からなり、上面側が開放された底面長方形状のアルミニウム製のケース６の内部に平面型水銀ランプ１を配置し、長方形状の上蓋８を上方から被せることによって構成されている。この上蓋８には、平面型水銀ランプ１と対向する領域に略長方形状の開口部８ａが形成されている。また、平面型水銀ランプ１の長手方向の端部を上方から押圧するための長方形の押圧板９Ａ，９Ｂを嵌め込み可能とするように、開口部８ａの長手方向の両端に幅広部８ｂ，８ｃが形成されることによって、開口部８ａは略Ｉ字状に構成されている。また、筺体４のケース６内部の底板側には、収容した平面型水銀ランプ１を支持及び位置決めするための支持ベース（支持部）７が設けられている。

上蓋８の開口部８ａの両端の幅広部８ｂ，８ｃに嵌め込まれる押圧板９Ａ，９Ｂは、アルミニウムなどの導電性材料によって長方形状に構成されている。この押圧板９Ａ，９Ｂは、平面型水銀ランプ１の端部を各々覆うように形成されている。また、押圧板９Ａ，９Ｂの長手方向の両端部には、螺子を挿通させるための貫通孔が形成されている。

ケース６の内部に設けられた支持ベース７は、ケース６の底面を覆うようにして配置される長方形状のベース板５と、そのベース板５上の長手方向の両端側に設けられ、平面型水銀ランプ１の平面方向の位置決めを行うための支持部材１１Ａ，１１Ｂと、ベース板５上に所定の間隔で複数箇所に設けられ、平面型水銀ランプ１を下方から支持する弾性支持部１２とを備えて構成されている。支持部材１１Ａ，１１Ｂは、ベース板５の両端側で、平面型水銀ランプ１の幅方向に広がるような略直方体状の絶縁部材（例えば、セラミックス）を立設させることによって構成されている。これらの支持部材１１Ａ，１１Ｂの互いに向かい合う側面同士の間隔は、平面型水銀ランプ１の長手方向の長さよりも若干狭くされている。

ケース６の底面を覆うベース板５は、ケース６の底面と対向するように配置されている。このベース板５は、断熱部材で形成されることによって、平面型水銀ランプ１周辺の保温性を確保することができる。

図３は支持部材の拡大斜視図である。図３に示すように、ベース板５の一端側に配置される支持部材１１Ａは、略直方体状に形成されている。支持部材１１Ａの一方の長辺側の縁部には、長辺方向へ延びるような長方形状の切り欠きが、長辺方向の両端側の一部をそれぞれ残存させるように設けられている。この切欠きが設けられることにより、水平に広がる段差面１１ａと、鉛直に広がる切欠面１１ｂとを形成することができる。この段差面１１ａは、平面型水銀ランプ１を載置するための載置面として機能させることができ、切欠面１１ｂは、平面型水銀ランプ１の長手方向の位置決めを行うためのストッパ面として機能させることができる。なお、段差面１１ａは、長手方向の中央位置に長方形状の切欠部１１ｃが形成されることによって、両端の二箇所のみで平面型水銀ランプ１と接触可能とされている。また、切欠部分の長手方向両端側の残存部分１１ｄ，１１ｅの内側面同士の間隔は、平面型水銀ランプ１の幅方向の長さと略同一とされているため、これらの残存部分１１ｄ，１１ｅを、平面型水銀ランプ１の幅方向の位置決め用のストッパとして機能させることができる。また、切欠面１１ｂと残存部分１１ｄ，１１ｅの内側面のうち、平面型水銀ランプ１の周面壁２４と対向する部分には、水平方向に延びるような溝部が上下方向に複数形成されている。

支持部材１１Ａの上面１１ｆは押圧板９Ａを取り付けるための座面として機能することができ、この上面１１ｆの長手方向の両端側には、押圧板９Ａを固定する螺子を螺着させるための一対の螺子孔１１ｇが形成されている。また、一方の螺子孔１１ｇが形成される位置には、押圧板９Ａと電気的に接続される平板状のグランド端子１１ｈが設けられている。このグランド端子１１ｈは、上面側に螺子孔１１ｇと連通する貫通孔を有すると共に、支持部材１１Ａの他方の長辺側の側面に沿って下方にＬ字状に屈曲する屈曲部分を有しており、この屈曲部分で支持部材１１Ａの側面に螺合されることによって固定されている（図４参照）。この螺合部分には配線が同時に固定されており、グランド端子１１ｈは、配線を介して高周波電源のグランド端子と電気的に接続されている。

図４は、図１に示すIV−IV線に沿う断面図であり、平面型水銀ランプの一端側を拡大して示す図である。図４に示すように、発光装置２０の内部において、支持ベース７のベース板５は、スペーサ１３を介することによって、ケース６の底面６ａから離間して配置されている。また、ベース板５の長手方向端部側に設けられた支持部材１１Ａの段差面１１ａには、平面型水銀ランプ１の平板状電極３が載置されている。段差面１１ａは、幅方向の両端部のみで気密容器２と接触可能な構成とされているため（図３参照）、支持部材１１Ａと平面型水銀ランプ１との接触部分の面積は極力小さくされている。載置された平面型水銀ランプ１は、周面が支持部材１１Ａの切欠面１１ｂと対向するように配置されており、この切欠面１１ｂによって平面方向における長手方向の移動が規制されている。更に、残存部分１１ｄ，１１ｅの内側面（図３参照）によって平面方向における平面型水銀ランプ１の幅方向の移動が規制されている。なお、切欠面１１ｂ及びの残存部分１１ｄ，１１ｅの内側面に形成されている複数の溝部によって、平面型水銀ランプ１の周面と切欠面１１ｂが接触している場合でも、平面型水銀ランプ１の光通過電極３０と平板状電極３との間の沿面放電を抑制することができる。

支持部材１１Ａの上面１１ｆには、上蓋８の開口部８ａに嵌め込まれた押圧板９Ａが載置されており、この枠状部材９の下面とグランド端子１１ｈとが接触している。また、この押圧板９Ａの短辺方向の幅は支持部材１１Ａの上面１１ｆの短辺方向の幅よりも大きくされ、上面１１ｆから突出した長縁部は、平面型水銀ランプ１の一端側の縁部を覆っている。押圧板９Ａの長縁部の下面は、平面型水銀ランプ１の光通過電極３０の外縁部分と電気的に接続された枠状薄板２６と接触している。これによって、押圧板９Ａ及び枠状薄板２６は、グランド端子１１ｈと平面型水銀ランプ１の光通過電極３０とを電気的に接続するための通電部材として機能する。また、この押圧板９Ａは、上方からボルト２５を貫通させて螺子孔１１ｇにねじ込むことによって支持部材１１Ａに螺合されており、これによって、平面型水銀ランプ１を下方（平板状電極３側）へ押圧することができる。なお、平面型水銀ランプ１の図示されない他端側においても、同様の構成とされている。

ベース板５には、支持部材１１Ａから平面方向に所定の間隔で離間するように、弾性支持部１２が設けられている。この弾性支持部１２は、ベース板５に固定されるボス部１７のガイド孔に、上方へ延びる棒状部材１６を装填することによって構成されている。ボス部１７は、その中央部で上下方向に貫通するガイド孔を有しており、ベース板５を貫通するように上面側からねじ込むことによってベース板５に固定されると共に、ガイド孔の下端を封鎖するためのキャップ１７ａをベース板５の下面側に設けることによって構成されている。

棒状部材１６は、底面６ａ側から上方の平板状電極３へ向かって略垂直に延び、平面型水銀ランプ１を底面６ａから離間するように支持するものであり、平板状電極３を底面６ａから２０ｍｍ程度離間させている。この棒状部材１６は、外径約６ｍｍ程度のセラミックスなどの絶縁体によって形成されており、その上端部は縮径して先細となっている。従って、平板状電極３の背面全体の面積に対して、棒状部材１６の先端部分の面積を極めて小さくすることができるため、棒状部材１６は、平板状電極３を実質的に点接触で支持することができる。また、ボス部１７のガイド孔の底部には棒状部材１６に弾性力を付与する圧縮バネ１８が配置されているため、棒状部材１６は、平面型水銀ランプ１の気密容器２の背面２ｃに平板状電極３を付勢することができる。

ここで、平面型水銀ランプ１の詳細な構成について、図５を参照して説明する。図５は、平面型水銀ランプ１の部分断面斜視図である。

平面型水銀ランプ１の平板状の気密容器２は、石英ガラスからなる長方形平板状の前面基板２２と、前面基板２２と同材質及び同形状に形成されると共に前面基板２２と所定の間隔で対向するように配置される背面基板２３とを備えている。厚み方向から見て、前面基板２２の四方の外縁と背面基板２３の四方の外縁は互いに一致するように配置されている。なお、「厚み方向」とは、前面基板２２と背面基板２３が対向する方向、すなわち前面２ｂ及び背面２ｃに対して垂直な方向を示している。この気密容器２は、前面基板２２と背面基板２３の四方の外周縁部同士を、石英ガラスからなる長方形環状の周面壁２４で封着することによって、内部空間２８の気密性が保たれている。具体的には、周面壁２４は、前面基板２２の一対の長縁部と背面基板２３の一対の長縁部同士を長手方向全長にわたって連結する一対の側面壁と、前面基板２２の一対の短縁部と背面基板２３の一対の短縁部同士を幅（短手）方向全長にわたって接合して連結する一対の側面壁とを備えて構成されている。周面壁２４を構成する四方の側面壁は、それぞれ各基板２２，２３と垂直をなすように立設されている。なお、前面基板２２、背面基板２３及び周面壁２４の板厚はいずれも同じとされている。

気密容器２の長手方向の一端側の周面壁２４には、製造時に内部空間２８の排気を行うと共に放電ガス及び水銀を封入するために用いられたチップ管２７が形成されている。このチップ管２７は、気密容器２の幅方向の中央位置に接合されている。

気密容器２の前面２ｂに形成される光通過電極３０は、金属膜によって形成されており、前面２ｂの外縁部を除いて、ほぼ全面に形成される。より詳細には、光通過電極３０は、前面２ｂの外縁部に沿って長方形環状に形成される環状部３１と、環状部３１の内側領域で網状に形成されたメッシュ部３２とを有している。光通過電極３０は、前面２ｂの略全面にわたって網状に形成されているため、内部空間で発生した光を前面２ｂから出射可能としている。なお、光通過電極３０自体を透光性の材料で形成することによって、光を出射可能としてもよい。

この光通過電極３０の環状部３１は、前面２ｂの長辺側の一方の外周縁２２ａに沿って延在する長辺部分３１ａと、他方の外周縁２２ｂに沿って延在する長辺部分３１ｂとを備えている。また、環状部３１は、前面２ｂの短辺側の一方の外周縁２２ｃに沿って延在する短辺部分３１ｃと、他方の外周縁に沿って延在する短辺部分とを備えている（他方の外周縁及びそれに対応する短辺部分は不図示）。環状部３１の長辺部分３１ａ，３１ｂ及び短辺部分３１ｃは、その外周縁が前面２ｂの外周縁２２ａ，２２ｂ，２２ｃからそれぞれ離間して形成されており、気密容器２の厚み方向から見て、少なくとも周面壁２４の板厚よりも離間していることが好ましい。なお、図示されない他方の短辺部分についても同程度離間している。例えば、１．３ｍｍ程度の板厚で気密容器を形成した場合、環状部３１の外周縁は前面２ｂの外周縁から１．３〜５ｍｍ程度離間していることが好ましい。

環状部３１の内側領域に形成されるメッシュ部３２は、環状部３１の両側の短辺部分同士を接続するように、長辺部分３１ａ，３１ｂと平行な直線状の電極パタンを等間隔で複数形成すると共に、両側の長辺部分同士を接続するように、短辺部分３１ｃと平行な直線状の電極パタンを等間隔で複数形成することによって構成されている。なお、このメッシュ部３２を構成する直線状の電極パタンの太さは、環状部３１の長辺部分３１ａ，３１ｂ及び短辺部分３１ｃよりも細くされており、気密容器２の内部空間２８で発生した光が十分に出射できるように構成されている。

気密容器２の背面２ｃと接触する平板状電極３は、背面２ｃの外縁部は露出させつつも環状部３１よりも若干大きな形状を有しており、厚み方向から見て環状部３１と重なり合うように配置されている。これによって、気密容器２の内部空間２８のうち、光通過電極３０と平板状電極３に挟まれた領域は高周波電圧が印加される放電領域とされ、外周側の挟まれていない領域は高周波電圧が印加されない非放電領域とされる。この非放電領域は、図５におけるＡで示される領域である。また、光通過電極３０及び平板状電極３ともに、気密容器２の前面２ｂ及び背面２ｃの外縁部を除いて配置されているため、両電極間の沿面距離を確保することができ、両電極間の沿面放電を防止することができる。

気密容器２の外面には、赤外線を反射する金属酸化物が塗布されることによって、絶縁性の赤外線反射層４０が設けられている。なお、図５における図示としては、光通過電極３０に付されている梨地模様よりも細かい梨地模様が付された領域に赤外線反射層４０が形成されている。この赤外線反射層４０は、周面壁２４の外面及び前面基板２２の外面（すなわち前面２ｂ）の外周縁部のみに形成されており、背面基板２３の外面（すなわち背面２ｃ）には形成されていない。

具体的には、周面壁２４を構成する四方の側面壁の外面全てにわたって赤外線反射層４０が形成されており、周面壁２４から突出するチップ管２７の外面にも全面にわたって赤外線反射層４０が形成されている。

前面基板２２側の赤外線反射層４０は、光通過電極３０の環状部３１よりも外周側の領域を全て覆っており、光通過電極３０を取り囲むように長方形環状に形成されている。この赤外線反射層４０は、各外周縁２２ａ〜２２ｃから内周側に向かって拡がり、気密容器２の厚み方向から見て、周面壁２４の厚みよりも内周側にまで及ぶように形成されている。これによって、前面基板２２側の赤外線反射層４０は、非放電領域Ａに対応する位置をほぼ全て覆うような構成となっている。ただし、環状部３１の外周縁と赤外線反射層４０の内周縁との間には、図５においてＢで示されるような間隙が設けられている。この間隙は、環状部３１を取り囲むように長方形環状に形成されており、例えば、１ｍｍ程度の幅とされる。

赤外線反射層４０を構成する金属酸化物としては赤外線遮蔽酸化チタン（例えば、テイカ株式会社製「ＪＲ−１０００」）が用いられる。この赤外線遮蔽酸化チタンは、例えば、平均粒子径が１．０μｍ、屈折率が２．７２、比重が４．２、酸化チタン結晶形がルチル形の白色粉状の金属酸化物である。この赤外線遮断酸化チタンの粉末を１：１の割合で水に溶かし、はけで気密容器２に塗布することによって、赤外線反射層４０が形成される。更に、赤外線反射層４０の表面を二酸化珪素でコーティングすることで、赤外線反射層の剥離を防止する。

このように構成された平面型水銀ランプ１においては、例えば、気密容器２の長さを約５００ｍｍ、幅を約５０ｍｍ、板厚を約１．３ｍｍとし、前面基板２２と背面基板２３の間に約８ｍｍの放電距離を確保し、内部空間２８にＸｅガスと水銀を封入した場合、点灯周波数が２０２０ｋＨｚ（約２ＭＨｚ）、ランプ放電電圧が約２．５ｋＶｐ-ｐとなる。

次に、本実施形態に係る平面型水銀ランプ１の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る平面型水銀ランプ１では、周面壁２４の外面と、前面基板２２の外面における光通過電極３０の環状部３１の外周縁よりも外周側の領域に赤外線反射層４０が形成されている。この赤外線反射層４０により、周面壁２４及び前面基板２２の外縁部分で、放電中に内部空間２８で放射される赤外線を反射することができる。これによって、周面壁２４付近に形成されている非放電領域Ａにおける保温性を確保することができる。従って、非放電領域Ａ付近に水銀が液体として残留してしまうことを防止できると共に、内部空間２８全体の温度を水銀が蒸発することのできる温度にまで確実に上昇させて維持することができる。これによって、発光の安定性を向上させることができる。

なお、仮に、赤外線反射層４０を気密容器２の内面側に形成した場合は、赤外線反射層４０が放電に直にさらされてしまうため、二酸化珪素でコーティングを施したとしても劣化及び剥離してしまう可能性がある。それは、赤外線反射層へ二酸化珪素でコーティングを施したとしても同様である。一方、本実施形態においては赤外線反射層は気密容器２の外面に形成されているため、長時間使用することができる。

また、前面基板２２における赤外線反射層４０は、外周縁２２ａ〜２２ｃから内周側に向かって拡がり、気密容器２の厚み方向から見て、周面壁２４の厚みよりも内周側にまで及んでいるため、前面基板２２の外周部分の広い範囲で赤外線を反射することが可能となり、非放電領域における保温性を向上させることができる。

また、前面基板２２における赤外線反射層４０の内周縁と、光通過電極３０の環状部３１の外周縁との間には間隙が形成されている。このように、環状部３１と赤外線反射層４０とを確実に分離させることによって、環状部３１上に金属酸化物が付着してしまい、環状部３１と給電部材である枠状薄板２６（図２参照）との間で導通不良が発生することを防止することができる。

また、外部に突出しているために、特に温度低下が生じ易い構成とされているチップ管２７の外面にも赤外線反射層４０が形成されているため、チップ管２７における水銀の残留を防止することができる。

ここで、仮に、背面基板２３の外面の外周縁付近に赤外線反射層４０を設けた場合、平板状電極３の外周縁部と赤外線反射層４０とが接触してしまったときに、当該接触部分で平板状電極３が背面基板２３から若干浮いた状態となってしまい、平板状電極３と背面基板２３の密着性が損なわれてしまう可能性がある。しかし、本実施形態においては、周面壁２４の外面及び前面基板２２の外面にのみ赤外線反射層４０が形成されているため、平板状電極３と背面基板２３の密着性を高めることができる。

また、赤外線反射層４０を二酸化珪素でコーティングすることによって、赤外線反射層４０の剥離が防止され、長時間使用しても非放電領域における保温性と絶縁性を維持することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態に係る平面型水銀ランプ１では、赤外線反射層４０を構成する金属酸化物として赤外線遮蔽酸化チタンを用いたが、これに代えて、酸化ジルコニウムなどを用いてもよい。その他、赤外線反射層を構成する材質としては、粒径が０．８μｍ以上の金属酸化物を用いることが好ましい。このような粒径の金属酸化物を用いることによって、絶縁性と非放電領域における保温性を十分に確保することができる。

また、赤外線反射層４０を二酸化珪素でコーティングしたが、これに代えて、水ガラスでコーティングしてもよい。水ガラスを用いる場合、コーティングに代えて、赤外線遮蔽酸化チタンの粉末を水ガラスで溶かして気密容器２に塗布してもよい。

また、本実施形態においては、平面型水銀ランプは長方形状とされているが、これに限らず、円板状としてもよい。また、平面型水銀ランプ１の気密容器２は、出射光に対して透明な、石英ガラスによって形成していたが、前面基板２２のみを出射光に対して透明な材料で形成し、その他の構成部材は出射光に対して透明でない材料で形成してもよい。

本発明の実施形態に係る平面型水銀ランプを備える発光装置の斜視図である。 図１に示す発光装置の分解斜視図である。 支持部材の拡大斜視図である。 図１に示すIV−IV線に沿う断面図であり、平面型水銀ランプの一端側を拡大して示す図である。 平面型水銀ランプの部分断面斜視図である。

符号の説明

１…平面型水銀ランプ、２…気密容器、２ｂ…前面（前面基板の外面）、２ｃ…背面（背面基板の外面）、３…平板型電極（背面側電極）、４…筺体、７…支持ベース（支持部）、８ａ…開口部、２０…発光装置、２２…前面基板、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…外周縁（前面基板の外面の外周縁）、２３…背面基板、２４…周面壁、２７…チップ管、２８…内部空間、３０…光通過電極（前面側電極）、４０…赤外線反射層。

Claims (5)

1. 石英ガラスからなる長方形平板状の前面基板と、石英ガラスからなる長方形平板状の基板であって、前面基板と所定の間隔で対向するように配置される背面基板と、前記前面基板及び前記背面基板の外周縁同士を接続する、石英ガラスからなる周面壁と、を有する気密容器と、
   前記気密容器の内部空間に封入され、電圧が印加されることにより発光する放電ガスと、
   前記前面基板の外面に設けられ、前記前面基板の前記外面の外縁部に沿って直方体環状に形成される環状部と、前記環状部の内側領域に網状に形成されたメッシュ部と、を有する光通過電極と、
   前記周面壁に設けられたチップ管と、
   を備えた平面型ランプと、
   前記平面型ランプを収容すると共に、前記平面型ランプからの光を通過させる開口部が前記前面基板側に形成され、前記平面型ランプを支持する支持部が前記背面基板側に設けられる筺体と、
   前記前面基板の外周縁部と前記光通過電極の前記環状部を覆うように設けられ、前記光通過電極を接地電位とする、導電性の枠状薄板と、
   長方形状を有し、前記背面基板の前記外面に対して、外縁部を露出させつつ接触し、前記平面型ランプとは別個に設けられて、前記平面型ランプの厚み方向から見て前記環状部と重なり合うように配置されると共に、前記背面基板の前記外面との接触面が反射面となる平板状電極と、
   を備えることを特徴とする発光装置。
2. 前記支持部は、長方形状のベース板と、その長手方向に設けられたセラミックスからなる支持部材とを備え、
   前記支持部材には前記平面型ランプを載置する載置面となる段差面が形成されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記段差面の長手方向の中央位置に切欠部が形成されることによって、両端のみで前記平面型ランプと接触することを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記支持部材における前記平面型ランプの前記周面壁との対向部には、水平方向に延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の発光装置。
5. 前記支持部材にはグランド端子が設けられ、
   前記枠状薄板と、当該枠状薄板に接触すると共に前記平面型ランプを押圧する導電性材料からなる押圧板と、によって、前記光通過電極と前記グランド端子とが電気的に接続されることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項記載の発光装置。

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