JP6103730B2 - Gas discharge light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、ガス放電発光装置に関する。   The present invention relates to a gas discharge light emitting device.

従来、ガス放電を利用した光源デバイスとして、高圧水銀ランプやエキシマ放電ランプなどがよく知られている。また、紫外発光源としては、紫外発光蛍光体を用いたガス放電デバイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。さらに、平面光源の構成に適した細管構成の外部電極型ガス放電デバイスも周知である(例えば、特許文献2及び3参照)。   Conventionally, high-pressure mercury lamps and excimer discharge lamps are well known as light source devices using gas discharge. As an ultraviolet light source, a gas discharge device using an ultraviolet light emitting phosphor is known (for example, see Patent Document 1). Furthermore, an external electrode type gas discharge device having a narrow tube configuration suitable for the configuration of a planar light source is also well known (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特許第5074381号特許公報Japanese Patent No. 5074381 特開2004−170074号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-170074 特開2011−040271号公開特許公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-040271

紫外蛍光体を利用した従来のエキシマ放電ランプは、高価な石英ガラス外囲器を使用するほか、駆動のために高圧の方形波交流電源を必要とするなどの問題がある。また、ガス放電チューブを利用した従来の紫外線発光用のガス放電デバイスは、電極構成が複雑であるほか、発光効率や発光出力の点で未だ実用の域に達していない。   Conventional excimer discharge lamps using ultraviolet phosphors have problems such as using an expensive quartz glass envelope and requiring a high-voltage square-wave AC power source for driving. Moreover, the conventional gas discharge device for ultraviolet light emission using a gas discharge tube has a complicated electrode structure, and has not yet reached a practical range in terms of light emission efficiency and light output.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、構成が簡単で、組み立てや修理がし易く、発光効率のよい光源用、特に、紫外光源用のガス放電発光装置を提供するものである。また、本発明は、発光管と電極部材とを独立のパーツとして構成したタッチコンタクト方式の新しい紫外発光用の平面光源を提供するものである。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides a gas discharge light-emitting device for a light source that has a simple structure, is easy to assemble and repair, and has high luminous efficiency, in particular, an ultraviolet light source. is there. In addition, the present invention provides a new flat light source for ultraviolet light emission of a touch contact type in which an arc tube and an electrode member are configured as independent parts.

簡単に述べると本発明は、ガラス細管からなる電極を持たない発光管組み立て体(アセンブリ)と、該発光管組み立て体に交番駆動電圧を印加する電極組み立て体(アセンブリ)とを互いに独立のパーツとして構成し、両者を着脱自在のタッチコンタクト形式で重ね合わせて新しい形式のガス放電発光装置を提供する考え方を骨子とするものである。   Briefly speaking, the present invention relates to an arc tube assembly (assembly) that does not have an electrode made of a glass thin tube and an electrode assembly (assembly) that applies an alternating drive voltage to the arc tube assembly as independent parts. The idea is to provide a new type of gas discharge light emitting device by constructing and overlaying both in a detachable touch contact format.

電極組み立て体の電極対は、その上に発光管が載置された状態で、該発光管の長手方向に放電間隙を挟んで両側に延びる長電極のパターンをもって絶縁基板の背面または表面に配置される。   The electrode pair of the electrode assembly is disposed on the back surface or the surface of the insulating substrate with a pattern of long electrodes extending on both sides across the discharge gap in the longitudinal direction of the arc tube with the arc tube mounted thereon. The

対となる長い電極間に正弦波形またはランプ波形等の交番駆動電圧を印加した際、電圧の上昇に伴って電極近接端間で最初に発生するトリガ放電が種火となり、その後、漸次電極の長手方向に向けて放電が拡張して発光管全長に亘る効率的な発光が得られる。   When an alternating drive voltage such as a sine waveform or ramp waveform is applied between a pair of long electrodes, the first trigger discharge that occurs between the adjacent electrodes of the electrode as the voltage rises becomes a seed, and then the length of the gradual electrode is increased. As the discharge expands in the direction, efficient light emission over the entire length of the arc tube can be obtained.

更に具体的に述べると、本発明の第1の特徴は、放電ガスを封入したガラス細管からなる発光管組み立て体と、絶縁基板上に少なくとも1対の放電電極を配置した電極組み立て体とからなり、該電極組み立て体の上に前記発光管組み立て体を離脱可能に載置したタッチコンタクト構成を特徴とするガス放電発光装置の構成にある。ここで、タッチコンタクトとは、両組み立て体が互いに物理的に面接触した状態で保持されることを意味する。   More specifically, the first feature of the present invention is composed of an arc tube assembly composed of a glass tube filled with a discharge gas, and an electrode assembly in which at least a pair of discharge electrodes are arranged on an insulating substrate. The gas discharge light emitting device has a touch contact configuration in which the arc tube assembly is detachably mounted on the electrode assembly. Here, the touch contact means that both assemblies are held in physical contact with each other.

前記ガラス細管としては、断面の長軸径が5mm以下の円形、楕円形、扁平楕円形、長方形または台形を有する透明なガラス細管を用いるのが好ましく、その長さは2cmから10cmが適当であり、応用面によってはそれより長くてもよい。   As the glass thin tube, a transparent glass thin tube having a circular, elliptical, flat elliptical, rectangular or trapezoidal shape with a major axis diameter of 5 mm or less is preferably used, and the length is suitably 2 cm to 10 cm. Depending on the application, it may be longer.

また、紫外光源を構成する場合のガラス細管には、石英ガラスよりも格段に安価でポピュラーな硼珪酸系ガラスを用いても、発光面となる表面側の管の肉厚を300μm以下とすることにより、十分な紫外線透過光を得ることができる。   In addition, even if borosilicate glass, which is much cheaper and more popular than quartz glass, is used as the glass thin tube in the case of constituting an ultraviolet light source, the thickness of the tube on the surface side that becomes the light emitting surface should be 300 μm or less. As a result, sufficient ultraviolet transmitted light can be obtained.

電極組み立て体において、電極対を構成する第1及び第2電極は、その上に発光管組み立て体が載置された時、ガラス細管の長手方向に、間隙を挟んで両端方向に延び、前記間隙の近接端がトリガ放電部を構成するとともに、両側延長部が主放電部を構成する長電極パターンを持って設けられる。この構成において、前記電極対が複数となるよう第1及び第2電極をガラス細管の長手方向に交互に直列配置することにより、発光管の長尺化に対応することができる。対となる長電極は、発光管の長手方向に沿って近接端部の間隙長の少なくとも3倍の長さを持つのが望ましい。   In the electrode assembly, the first electrode and the second electrode constituting the electrode pair extend in the longitudinal direction of the glass tube when the arc tube assembly is placed on both ends of the gap between the gaps. The proximate ends constitute a trigger discharge part, and both side extension parts are provided with a long electrode pattern constituting a main discharge part. In this configuration, the first and second electrodes are alternately arranged in series in the longitudinal direction of the glass thin tube so that there are a plurality of the electrode pairs, thereby making it possible to cope with the lengthening of the arc tube. The long electrodes to be paired preferably have a length at least three times the gap length at the proximal end along the longitudinal direction of the arc tube.

ガラス細管の内面には、キセノン混合ガスの放電により発生する真空紫外線で励起されて発光する紫外発光蛍光体層、または可視発光蛍光体層、或はそれらの混合蛍光体層が設けられ、所望波長の発光が得られる。   An inner surface of the glass tube is provided with an ultraviolet light-emitting phosphor layer that emits light when excited by vacuum ultraviolet light generated by discharge of a xenon mixed gas, or a visible light-emitting phosphor layer, or a mixed phosphor layer thereof. Can be obtained.

また、本発明によれば、上記ガラス細管構成の発光管を複数本平行に配列した発光管組み立て体と、各発光管に共通の電極対を備えた電極組み立て体とを重ねてフレキシブルな平面光源を構成することができる。発光波長の異なる複数の発光管を組み合わせて配列してマルチ発光波長の面光源を構成してもよい。   Further, according to the present invention, a flexible planar light source is formed by stacking an arc tube assembly in which a plurality of arc tubes having the glass thin tube structure are arranged in parallel and an electrode assembly having a common electrode pair in each arc tube. Can be configured. A plurality of arc tubes having different emission wavelengths may be combined and arranged to form a surface light source having multiple emission wavelengths.

更に、本発明の第2の特徴に従うと、回路部品を搭載したプリント回路基板を主体とする駆動回路組み立て体と、内部に蛍光体層を備えて放電ガスを封入されたガラス細管からなる発光管を複数本並置した発光管組み立て体とを、それらの間に少なくとも1対の放電電極を備えた電極組み立て体を挟んで重ね合わせた光源モジュールの構成を有し、該発光管組み立て体と電極組み立て体とは、前記放電電極の対が前記発光管に対してその長手方向に沿った放電間隙を構成する近接端部から両側に延びる長電極パターンをもって対面するよう離脱可能に重ね合わされたタッチコンタクト構成を有するガス放電発光装置が提供される。   Further, according to the second feature of the present invention, an arc tube comprising a drive circuit assembly mainly composed of a printed circuit board on which circuit components are mounted, and a glass thin tube having a phosphor layer therein and filled with a discharge gas. A light source module in which a plurality of arc tube assemblies arranged side by side are stacked with an electrode assembly having at least one pair of discharge electrodes interposed therebetween, and the arc tube assembly and the electrode assembly The body is a touch contact configuration in which the discharge electrode pair is releasably overlapped with the arc tube so as to face each other with a long electrode pattern extending on both sides from a proximal end portion forming a discharge gap along the longitudinal direction of the arc tube. A gas discharge light emitting device is provided.

本発明によれば、発光管組み立て体はそれ自体では電極を持たず、また、電極組み立て体は絶縁基板上にアルミ箔のような導電膜をベタパターンで形成したシンプルな構成のガス放電発光装置が得られる。また、発光管組み立て体と電極み立て体とが独立に構成されており、しかも、発光管は電極組み立て体の対となる電極間隙を横切る方向に置くだけで放電間隙長が自動的に定まるので、組み立ては勿論、発光管の破損や劣化に伴う交換・修復が極めて容易となる。   According to the present invention, the arc tube assembly itself does not have an electrode, and the electrode assembly has a simple structure in which a conductive film such as an aluminum foil is formed in a solid pattern on an insulating substrate. Is obtained. In addition, the arc tube assembly and the electrode stand are configured independently, and the discharge gap length is automatically determined simply by placing the arc tube in a direction across the electrode gap that forms a pair of electrode assemblies. Of course, it is very easy to replace and repair the arc tube due to breakage or deterioration.

更に、本発明は、ガラス細管からなる発光管に対して、その長手方向に沿って位置する長電極の対から交番駆動電圧を印加することにより発生する新しい形式の放電を利用するものであり、ガラス細管内に紫外発光蛍光体層を設けた構成では、従来の紫外発光LED等に比べて高効率で強い強度の紫外線発光を得ることができる。   Furthermore, the present invention utilizes a new type of discharge generated by applying an alternating drive voltage from a pair of long electrodes positioned along the longitudinal direction of the arc tube made of a glass thin tube, In the configuration in which the ultraviolet light-emitting phosphor layer is provided in the glass capillary tube, it is possible to obtain ultraviolet light with high efficiency and high intensity as compared with the conventional ultraviolet light-emitting LED.

また、複数本の紫外発光管を並べることにより容易に大面積で高出力の紫外平面光源を構成することができるので、水銀レスの紫外光源として医療用途や殺菌・滅菌用途、露光用途、植物育成照射用途など応用範囲が大幅に拡大する。   In addition, a large-area, high-output ultraviolet plane light source can be easily configured by arranging a plurality of ultraviolet arc tubes, making it a mercury-free ultraviolet light source for medical use, sterilization / sterilization use, exposure use, and plant growth. The application range such as irradiation applications will be greatly expanded.

本発明によるガス放電発光装置の基本的構成を実施形態1として示す縦断面図と横断面図である。1 is a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a basic configuration of a gas discharge light emitting device according to the present invention as Embodiment 1; 本発明によるガス放電発光装置の実施形態1の放電モデルを時系列的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the discharge model of Embodiment 1 of the gas discharge light-emitting device by this invention in time series. 本発明によるガス放電発光装置の実施形態2による平面光源の構成を示す平面図と断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the structure of the planar light source by Embodiment 2 of the gas discharge light-emitting device by this invention. 本発明の実施形態3による大型平面光源の構成を示す平面図と要部断面図である。It is the top view and principal part sectional drawing which show the structure of the large sized planar light source by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4による光源モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light source module by Embodiment 4 of this invention. 本発明のガス放電装置の駆動回路の1例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the drive circuit of the gas discharge apparatus of this invention.

以下、図面に示す実施形態を用いてこの発明を詳細に説明する。なお、説明を簡略化するため、同じ構成要素には同じ符号を付けている。また、以下の実施形態では電極対を構成する放電電極を便宜上「長電極」と称するが、長さを限定的に表すものではない。なお、「タッチコンタクト形式」とは、電極の発光管に対する接続が物理的な固着を伴わない着脱自在の単純接触で行われる構造を意味するが、着脱可能な粘着構造やクランプ構造を除くものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. In order to simplify the description, the same components are denoted by the same reference numerals. In the following embodiments, the discharge electrodes constituting the electrode pair are referred to as “long electrodes” for convenience, but the lengths are not limited. The “touch contact type” means a structure in which the electrode is connected to the arc tube by a detachable simple contact without physical adhesion, but excluding a detachable adhesive structure or a clamp structure. Absent.

(実施形態1)
図1(a)、(b)は、本発明によるガス放電発光装置の基本的構成を実施形態1として示す縦断面図と横断面図である。本発明のガス放電発光装置は、それぞれ独立したパーツ構成を有する発光管組み立て体(assembly)10と電極組み立て体(assembly)20とからなる。
(Embodiment 1)
1A and 1B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a basic configuration of a gas discharge light emitting device according to the present invention as a first embodiment. The gas discharge light emitting device of the present invention comprises an arc tube assembly 10 and an electrode assembly 20 each having an independent part configuration.

発光管組み立て体10は、内部にネオン(Ne)とキセノン(Xe)の混合ガスを封入して両端を気密封着したガラス細管11からなる発光管12を主体とし、発光管12はガラス細管11の背面側11aの底部内面に形成された紫外発光蛍光体層13を有する。本発明の特徴として、この発光管組み立て体10は、管内にも管外にも電極を持たない細長いガラス管が主体である。   The arc tube assembly 10 mainly includes an arc tube 12 including a glass tube 11 in which a mixed gas of neon (Ne) and xenon (Xe) is sealed and hermetically sealed at both ends, and the arc tube 12 is a glass tube 11. And an ultraviolet light emitting phosphor layer 13 formed on the bottom inner surface of the back side 11a. As a feature of the present invention, the arc tube assembly 10 is mainly an elongated glass tube having no electrode inside or outside the tube.

ガラス細管11は、酸化珪素(SiO2)と酸化硼素(B2O3)を主成分とする透明な硼珪酸系ガラスのパイプ状母材を外径5mm以下で肉厚が500μm以下の細管となるようリドロウ(線引き)して形成してある。 The glass capillary 11 is a transparent borosilicate glass pipe base material mainly composed of silicon oxide (SiO 2 ) and boron oxide (B 2 O 3 ), and is a capillary having an outer diameter of 5 mm or less and a wall thickness of 500 μm or less. It is formed by redrawing (drawing).

ガラス細管11の横断面は、図1(b)に示すように対向する平坦面を備えた扁平楕円形が好ましいが、円形や長方形、矩形または台形等とすることができる。ガラス細管11の内面に紫外発光蛍光体層13を形成して紫外光源用のガス放電デバイスを構成する場合、ガラス細管11の発光面となる前面側11bの肉厚を300μm以下にすることが紫外線透過率の点から重要である。   The cross section of the glass thin tube 11 is preferably a flat oval shape having flat surfaces facing each other as shown in FIG. 1 (b), but may be a circle, rectangle, rectangle, trapezoid or the like. When the ultraviolet light emitting phosphor layer 13 is formed on the inner surface of the glass thin tube 11 to constitute a gas discharge device for an ultraviolet light source, the thickness of the front side 11b serving as the light emitting surface of the glass thin tube 11 is reduced to 300 μm or less. This is important in terms of transmittance.

硼珪酸系のガラスであっても厚さを300μm以下にすることにより、UV-Bの波長バンドの紫外線に対し90%以上の透過率を得ることができる。この場合、ガラス管11の前面側11bの厚さに対して背面側11aの厚さを厚くし機械的強度を高めるようにしてもよい。対向面の厚さを非対称としたガラス細管1はガラス母材整形時の熱処理プロセスの制御で実現することができる。   Even in the case of borosilicate glass, by setting the thickness to 300 μm or less, it is possible to obtain a transmittance of 90% or more with respect to ultraviolet rays in the UV-B wavelength band. In this case, the mechanical strength may be increased by increasing the thickness of the back side 11a relative to the thickness of the front side 11b of the glass tube 11. The thin glass tube 1 having an asymmetric thickness of the facing surface can be realized by controlling the heat treatment process during shaping of the glass base material.

紫外発光蛍光体層13の一例としてガドリリュウム賦活蛍光体(LaMgAl11O19 : Gd) を用いた場合、UV-Bバンドの波長レンジである311nmの紫外発光を得ることができる。また、プラセオジム賦活の蛍光体(YBO3 : PrまたはY2SiO5 : Pr)を用いれば、UV-Cバンドの波長レンジの263nmまたは270nmの紫外発光を得ることができる。 When a gadolinium activated phosphor (LaMgAl11O19: Gd) is used as an example of the ultraviolet light emitting phosphor layer 13, ultraviolet light emission of 311 nm which is the wavelength range of the UV-B band can be obtained. Further, if a praseodymium-activated phosphor (YBO 3 : Pr or Y 2 SiO 5 : Pr) is used, UV emission of 263 nm or 270 nm in the wavelength range of the UV-C band can be obtained.

ガラス細管11の内壁面への蛍光体層13の形成には、周知の沈降法や溶液通過法を用いることができる。また、紫外発光蛍光体層13に可視蛍光体、例えば赤色蛍光体を少量混合した場合、発光スペクトル幅を広げたり、不可視の紫外スペクトルの発光を赤色の可視発光成分によって確認したりすることが可能となる。   For the formation of the phosphor layer 13 on the inner wall surface of the glass capillary 11, a well-known sedimentation method or solution passing method can be used. Further, when a small amount of a visible phosphor, for example, a red phosphor, is mixed with the ultraviolet light emitting phosphor layer 13, it is possible to widen the emission spectrum width or to confirm the invisible ultraviolet spectrum light emission by the red visible light emitting component. It becomes.

他方、図1の構成において、発光管組み立て体10から独立したパーツを構成する電極組み立て体20は、例えば、カプトンテープ(商品名)のようなポリイミド樹脂製の絶縁基板21の上にギャップ寸法Dgの間隙部22を開けて配置された一対の細長い長電極23と24からなる。説明の便宜上、一方の長電極23をX電極と称し、他方の長電極24をY電極と称する。   On the other hand, in the configuration of FIG. 1, an electrode assembly 20 that constitutes a part independent of the arc tube assembly 10 has a gap dimension Dg on an insulating substrate 21 made of polyimide resin such as Kapton tape (trade name). It consists of a pair of elongate long electrodes 23 and 24 arranged with a gap 22 therebetween. For convenience of explanation, one long electrode 23 is referred to as an X electrode, and the other long electrode 24 is referred to as a Y electrode.

電極組み立て体20の上に発光管組み立て体10が載置された状態で、対となる長電極の互いに隣接する近接端がトリガ電極部23aと24aを構成し、間隙部22のギャップ寸法Dgに対応した発光管12内のガス空間にトリガ放電部15が形成される。また、トリガ電極部23aと24aから両側に離間する方向に延びる延長部が有効長さELの主電極部23bと24bを構成し、主電極部23bと24bの対応ガス空間が主ガス放電部16となる。   In a state where the arc tube assembly 10 is placed on the electrode assembly 20, adjacent adjacent ends of the pair of long electrodes constitute the trigger electrode portions 23 a and 24 a, and the gap dimension Dg of the gap portion 22 is set. A trigger discharge portion 15 is formed in the gas space in the corresponding arc tube 12. Further, the extension portions extending in the direction away from the trigger electrode portions 23a and 24a on both sides constitute main electrode portions 23b and 24b having an effective length EL, and the corresponding gas space of the main electrode portions 23b and 24b is the main gas discharge portion 16. It becomes.

X電極23とY電極24は、樹脂等のベースフィルム上に貼り付けた銅箔、アルミ箔等の金属導体箔でもよいし、蒸着法や印刷法などで直接形成した導電膜で構成してもよい。図1に示す実施形態1においては、絶縁基板21の表側に長電極対が設けられているが、基板の裏側に電極を配置するようにしてもよい。発光管12とX,Y電極対23、24との間に絶縁基板を介在させた構成は、図3を参照する実施態様2において後述する。   The X electrode 23 and the Y electrode 24 may be a metal conductor foil such as a copper foil or an aluminum foil attached on a base film such as a resin, or may be constituted by a conductive film directly formed by a vapor deposition method or a printing method. Good. In Embodiment 1 shown in FIG. 1, the long electrode pair is provided on the front side of the insulating substrate 21, but an electrode may be arranged on the back side of the substrate. A configuration in which an insulating substrate is interposed between the arc tube 12 and the X and Y electrode pairs 23 and 24 will be described later in Embodiment 2 with reference to FIG.

発光管組み立て体10が、電極組み立て体20の上に離脱可能に載置されることにより、この発明のガス放電発光装置が完成する。細長い発光管12は、電極組み立て体20におけるX,Y電極23、24に沿って間隙部22を横切る(跨ぐ)方向に置かれるだけで動作可能となる。   When the arc tube assembly 10 is detachably mounted on the electrode assembly 20, the gas discharge light emitting device of the present invention is completed. The elongated arc tube 12 can be operated only by being placed in a direction crossing (stranding) the gap 22 along the X and Y electrodes 23 and 24 in the electrode assembly 20.

両組み立て体間での厳密な位置合わせは必要ないが、載置状態を安定に保つために図示しない粘着手段または機械的クランプ手段が適宜設けられる。ギャップ寸法DgとX,Y電極23、24の有効長さEL×2を合わせた範囲が有効発光領域となる。   Strict alignment between the two assemblies is not necessary, but in order to keep the mounting state stable, an adhesive means or a mechanical clamping means (not shown) is appropriately provided. A range obtained by combining the gap dimension Dg and the effective length EL × 2 of the X and Y electrodes 23 and 24 is an effective light emitting region.

図2は、図1に示したガス放電発光装置の放電モデルを時系列的に説明するための模式図である。一対のX,Y電極23、24の間には、図2(b)に代表して示すように、一方のX電極23を接地した状態で、他方のY電極24に正弦波交流電源ACを接続し、図2(a)に示すような正弦波形の交流電圧を印加する。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the discharge model of the gas discharge light-emitting device shown in FIG. 1 in time series. Between the pair of X and Y electrodes 23 and 24, as shown in FIG. 2B, with one X electrode 23 grounded, a sine wave AC power supply AC is applied to the other Y electrode 24. Connect and apply an AC voltage with a sinusoidal waveform as shown in FIG.

正弦波電圧の上昇過程における電圧v1が、タイミングt1においてトリガ電極部23a、24a間の放電開始電圧Vdを超えると、トリガ放電部15で放電が発生する。このトリガ放電によって近傍のガス空間に多量の空間電荷が供給され、いわゆる種火効果が生じて正弦波の電圧の上昇とともにX,Y電極23、24の主電極部23b、24bに向かって放電が拡張し、いわゆる長距離放電に移行していくことになる。   When the voltage v1 in the rising process of the sine wave voltage exceeds the discharge start voltage Vd between the trigger electrode portions 23a and 24a at the timing t1, the trigger discharge portion 15 generates a discharge. A large amount of space charge is supplied to the nearby gas space by this trigger discharge, a so-called seed-fire effect occurs, and discharge increases toward the main electrode portions 23b and 24b of the X and Y electrodes 23 and 24 as the voltage of the sine wave increases. It expands and shifts to so-called long-distance discharge.

同時に、最初にトリガ放電を発生したトリガ電極23aと24aに対応した発光管12の内壁面上には印加電圧と逆極性の電荷(電子(-)と陽イオン(+))が壁電荷として蓄積され、この壁電荷による電界が印加電圧の電界を打ち消す形となってトリガ放電部15での放電は停止する。   At the same time, charges (electrons (-) and cations (+)) of opposite polarity to the applied voltage are accumulated as wall charges on the inner wall surface of the arc tube 12 corresponding to the trigger electrodes 23a and 24a that first generated the trigger discharge. Then, the electric field due to the wall charges cancels the electric field of the applied voltage, and the discharge at the trigger discharge portion 15 is stopped.

図2(b)、(c)、(d)、(e)は、図2(a)の印加正弦波電圧のタイミングt1〜t4に対応した放電と壁電荷の蓄積状態を模式的に示し、図(f)、(g)、(h)、(i)は、極性反転した後のタイミングt5〜t8に対応した放電と壁電荷の蓄積状態を模式的に示している。   2 (b), (c), (d), and (e) schematically show the discharge and wall charge accumulation states corresponding to the timings t1 to t4 of the applied sine wave voltage in FIG. 2 (a). FIGS. (F), (g), (h), and (i) schematically show the discharge and wall charge accumulation states corresponding to the timings t5 to t8 after the polarity inversion.

この放電モデルから、タイミングt1においてトリガ電極部23aと24aの間隙部22に対応するトリガ放電部15で発生した放電が、タイミングt2、t3と続く印加電圧の上昇過程で壁電荷の蓄積を伴いながら主電極部23b、24bの延長方向に沿って主放電部16に拡張していく様子が理解できる。   From this discharge model, the discharge generated in the trigger discharge portion 15 corresponding to the gap 22 between the trigger electrode portions 23a and 24a at the timing t1 is accompanied by the accumulation of wall charges in the rising process of the applied voltage following the timings t2 and t3. It can be understood that the main discharge portions 16 are expanded along the extending direction of the main electrode portions 23b and 24b.

また、印加正弦波電圧が一方の波高値に達した後の電圧下降過程のタイミングt4では、図2(e)に示すような壁電荷の蓄積状態となって放電は停止状態になる。その後、印加電圧の極性が反転したタイミングt5においては、蓄積した壁電荷の電界が印加正弦波電圧の反対極性の上昇過程の電界に加算される。   Further, at the timing t4 of the voltage decreasing process after the applied sine wave voltage reaches one peak value, the wall charge is accumulated as shown in FIG. 2E and the discharge is stopped. Thereafter, at the timing t5 when the polarity of the applied voltage is reversed, the electric field of the accumulated wall charges is added to the electric field in the process of increasing the opposite polarity of the applied sine wave voltage.

その結果、トリガ電極部23a、24aのトリガ放電部5に加わる実効電圧が放電開始電圧を超えて図2(f)に示すように再度トリガ放電が発生する。その後逐次、反対極性の壁電荷の発生を伴いながらタイミングt6,t7において、それぞれ図2(g)、(h)に示すように主放電部16に向けて放電が拡張する。そして、発光管12の端部まで放電が拡張したタイミングt8においては図2(i)のような壁電荷状態になって放電が停止する。以下、この動作が繰り返される。   As a result, the effective voltage applied to the trigger discharge portion 5 of the trigger electrode portions 23a and 24a exceeds the discharge start voltage, and trigger discharge occurs again as shown in FIG. Thereafter, the discharge expands toward the main discharge portion 16 as shown in FIGS. 2G and 2H, respectively, at timings t6 and t7, accompanied by generation of wall charges of opposite polarity. Then, at timing t8 when the discharge expands to the end of the arc tube 12, the wall charge state as shown in FIG. Thereafter, this operation is repeated.

印加電圧の上昇過程を利用して複合放電を発生させるには、上記の正弦波電圧以外にも鋸歯状波形(ランプ波形)の電圧や立ち上がりの緩やかなパルス電圧を利用することもできる。しかしながら、正弦波電圧を利用することが、波形発生の易しさの点で望ましい。輝度の調整は、正弦波電圧の周波数または鋸歯状波形電圧の傾斜角度の変更で行うことができる。或は正弦波駆動電圧を間欠的に印加し、印加時間幅やインターバルを調整することでも照射強度を調整することができる。   In order to generate a composite discharge using the rising process of the applied voltage, a voltage having a sawtooth waveform (ramp waveform) or a slowly rising pulse voltage can be used in addition to the above sine wave voltage. However, it is desirable to use a sine wave voltage in terms of ease of waveform generation. The brightness can be adjusted by changing the frequency of the sine wave voltage or the inclination angle of the sawtooth waveform voltage. Alternatively, the irradiation intensity can be adjusted by intermittently applying a sinusoidal driving voltage and adjusting the application time width and interval.

正弦波電圧の印加に伴ってこのような複合放電が一対のX,Y電極23、24の間で交互に繰り返され、その都度、放電経路に沿って陰極グロー発光と陽光柱発光とが発生する。放電ガスとしてネオン(Ne)に数%のキセノン(Xe)を混合したガスを用いる場合、放電光としてはネオンオレンジ色の発光と、143nm、173nmの波長の真空紫外線(VUV)が得られる。   With the application of the sine wave voltage, such a composite discharge is alternately repeated between the pair of X and Y electrodes 23 and 24, and each time, cathode glow light emission and positive column light emission are generated along the discharge path. . When a gas in which neon (Ne) is mixed with several percent xenon (Xe) is used as a discharge gas, neon orange light emission and vacuum ultraviolet rays (VUV) having wavelengths of 143 nm and 173 nm are obtained as discharge light.

従って、NeとXeの混合比を適宜調整してガス放電の発光をそのまま利用すれば、前述のような蛍光体層13を設けなくても、ネオン色発光装置または紫外線発光装置を得ることができる。   Therefore, if the mixing ratio of Ne and Xe is appropriately adjusted and light emission of gas discharge is used as it is, a neon color light emitting device or an ultraviolet light emitting device can be obtained without providing the phosphor layer 13 as described above. .

図1に示した実施形態1のガス放電発光装置の場合、ガラス細管11は、直径が5mm〜0.5mmの大きさで作成され、例えば、長径寸法2mm、短径寸法1mmで肉厚100μmの扁平楕円断面の細管とすることができる。   In the case of the gas discharge light-emitting device of Embodiment 1 shown in FIG. 1, the glass thin tube 11 has a diameter of 5 mm to 0.5 mm. For example, the long diameter dimension is 2 mm, the short diameter dimension is 1 mm, and the wall thickness is 100 μm. It can be a thin tube having a flat elliptical cross section.

ここで、電極組み立て体20における一対のX,Y電極23、24の間隙部22のギャップ寸法Dgはトリガ放電の開始電圧を決定する重要なファクタとなるもので、5mm以下が実用的であり、例えば、3mmとすることができる。この場合のトリガ放電部5の放電開始電圧Vdは約900Vとなる。   Here, the gap dimension Dg of the gap portion 22 between the pair of X and Y electrodes 23 and 24 in the electrode assembly 20 is an important factor for determining the trigger discharge start voltage, and 5 mm or less is practical. For example, it can be 3 mm. In this case, the discharge start voltage Vd of the trigger discharge section 5 is about 900V.

他方、対となるX,Y電極23、24のトリガ電極部23a、24aから両側への延長方向における放電の広がりは、印加する正弦波電圧のピーク電圧Vpによって変化する。ピーク電圧Vpを高くしすぎると、トリガ放電部15の損傷を招く危険がある。すなわち、トリガ電極部23a、24aのギャップ寸法Dgは通常0.1mm以上2cm以下程度の範囲に設定されるが、正弦波のピーク電圧Vpは発光細管1の有効発光領域長(2EL+Dg)により異なることになる。   On the other hand, the spread of discharge in the extending direction from the trigger electrode portions 23a, 24a of the paired X, Y electrodes 23, 24 to both sides varies depending on the peak voltage Vp of the applied sine wave voltage. If the peak voltage Vp is too high, there is a risk of causing damage to the trigger discharge portion 15. That is, the gap dimension Dg of the trigger electrode portions 23a and 24a is normally set in a range of about 0.1 mm to 2 cm, but the peak voltage Vp of the sine wave depends on the effective light emitting region length (2EL + Dg) of the light emitting capillary 1. Will be different.

従って、両ファクタの関係からX,Y電極23、24の長さELは、それぞれトリガ電極部23aと24aとのギャップ寸法Dgの3倍以上、好ましくは10倍程度とし、例えば、ガラス細管1の有効発光領域長の全長が50mmの場合は、トリガ電極間隙長Dgを3mm、両主電極部の長さELをそれぞれ23.5mmとすることができる。   Therefore, the length EL of the X and Y electrodes 23 and 24 is set to be not less than 3 times, preferably about 10 times the gap dimension Dg between the trigger electrode portions 23a and 24a. When the total length of the effective light emitting region length is 50 mm, the trigger electrode gap length Dg can be set to 3 mm, and the length EL of both main electrode portions can be set to 23.5 mm.

この結果、図1のように長電極23,24を1対だけ設けた電極組み立て体20に対応する発光管組み立て体10は、全体として5〜10cmほどの長さのものとなる。後述するように、対となるX,Y電極23,24を交互に複数個直列配置する構成を採れば、更に長尺の発光管を持つガス放電発光装置を構成することが可能である。   As a result, the arc tube assembly 10 corresponding to the electrode assembly 20 provided with only one pair of long electrodes 23 and 24 as shown in FIG. 1 has a length of about 5 to 10 cm as a whole. As will be described later, by adopting a configuration in which a plurality of pairs of X and Y electrodes 23 and 24 are alternately arranged in series, a gas discharge light emitting device having a longer luminous tube can be configured.

正弦波電圧の周波数は、電極間容量とインピーダンスとの関係から数10kHz、例えば、40kHzに設定される。ピーク電圧Vpはトリガ放電部15の放電開始電圧Vdに応じてそれよりも高い1000V乃至はそれ以上の値に設定されるが、その上限は長電極上での放電の広がり長さと、トリガ放電部5の損傷防止を考慮して決めるのが望ましい。なお、実際の駆動波形は、負荷が容量性であるので、立ち上がり、立下り時間の生ずることを考慮したパルス波形でも同様の動作を行うことができる。   The frequency of the sine wave voltage is set to several tens of kHz, for example, 40 kHz from the relationship between the interelectrode capacitance and the impedance. The peak voltage Vp is set to a value higher than 1000 V or higher depending on the discharge start voltage Vd of the trigger discharge section 15, and the upper limit thereof is the spread length of the discharge on the long electrode and the trigger discharge section. It is desirable to decide in consideration of 5 damage prevention. Note that since the load is capacitive in the actual drive waveform, the same operation can be performed with a pulse waveform that takes into account the occurrence of rise and fall times.

また、本発明のガス放電装置は、壁電荷の蓄積を利用することにより、長い電極に沿って放電を停止させながら拡張させていく放電形式をとるので、駆動時のピーク電流を低く抑えることができ、LEDやエキシマ放電ランプに比べて消費電力も格段に少なくて済む。   In addition, the gas discharge device of the present invention adopts a discharge type that expands while stopping discharge along a long electrode by utilizing the accumulation of wall charges, so that the peak current during driving can be kept low. In addition, it consumes much less power than LEDs and excimer discharge lamps.

実施形態1のガス放電装置を駆動するために、10Vの直流電圧を42KHzの正弦波電圧に変換するインバータ回路と、この正弦波電圧をピーク電圧1000Vまで昇圧する小型トランスとを含む5Wの市販の小型電源回路(例えば、ハリソン電機製 HIU-465型)を好適に用いることができた。   In order to drive the gas discharge device according to the first embodiment, a commercially available 5 W product including an inverter circuit that converts a DC voltage of 10 V into a sine wave voltage of 42 KHz and a small transformer that boosts the sine wave voltage to a peak voltage of 1000 V. A small power supply circuit (for example, HIU-465 type manufactured by Harrison Electric) could be suitably used.

因に、紫外発光蛍光体層13として前述のガドリリュウム賦活蛍光体を用いた長径寸法2mm幅で有効発光領域50mm長の発光管を主体とする実施形態1のガス放電発光装置において、一対の長電極23と24の間に周波数40kHz、P−P電圧3000Vの正弦波電圧を印加することにより、電極対近接端部間のトリガ放電と長電極に沿った長距離放電との複合放電が繰り返され、それに伴って、311nmの波長にピークを持つ紫外発光を5mW/cm2の発光強度で得ることができ、その時の発光効率は24%W/Wであった。 Incidentally, in the gas discharge light-emitting device according to the first embodiment, the ultraviolet light-emitting phosphor layer 13 is mainly composed of an arc tube having a major axis size of 2 mm and an effective luminous area of 50 mm using the above-described gadolinium activated phosphor. By applying a sine wave voltage having a frequency of 40 kHz and a P-P voltage of 3000 V between 23 and 24, a combined discharge of a trigger discharge between the electrode pair adjacent ends and a long distance discharge along the long electrode is repeated, Accordingly, ultraviolet emission having a peak at a wavelength of 311 nm could be obtained with an emission intensity of 5 mW / cm 2 , and the luminous efficiency at that time was 24% W / W.

(実施形態2)
図3(a)及び(b)は、本発明の実施形態2としての平面光源の概略構成を示す平面図と横断面図である。
発光管組み立て体110は、複数本(図の場合6本)のガラス細管からなる発光管112から構成され、各発光管112が電極組み立て体120の上にタッチコンタクト形式で平行に載置されて平面構成のガス放電発光装置100が提供される。
(Embodiment 2)
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing a schematic configuration of a planar light source as Embodiment 2 of the present invention.
The arc tube assembly 110 is composed of an arc tube 112 made of a plurality of glass capillaries (six in the figure), and each arc tube 112 is placed on the electrode assembly 120 in parallel in the form of a touch contact. A gas discharge light emitting device 100 having a planar configuration is provided.

発光管組み立て体110における各発光管112は実施態様1の発光管12と実質的に同じ構成を持つ。他方、電極組み立て体120は、図3(b)に示すようにフィルム状の絶縁基板121の背面即ち下面に放電電極対123(X)と124(Y)を備えている。対となる放電電極123及び124は、載置される複数本の発光管112に共通となるシート状のベタパターンを持ち、放電電極123と124の近接端部間に寸法Dgのギャップが設けられている。絶縁基板121には厚み25〜50μm程度のポリイミド樹脂フィルムが適し、電極材には厚さ10μmほどのアルミ箔が好適である。   Each arc tube 112 in the arc tube assembly 110 has substantially the same configuration as the arc tube 12 of the first embodiment. On the other hand, the electrode assembly 120 includes discharge electrode pairs 123 (X) and 124 (Y) on the back surface, that is, the lower surface of the film-like insulating substrate 121 as shown in FIG. The paired discharge electrodes 123 and 124 have a sheet-like solid pattern common to the plurality of arc tubes 112 to be placed, and a gap of a dimension Dg is provided between the adjacent end portions of the discharge electrodes 123 and 124. ing. A polyimide resin film with a thickness of about 25 to 50 μm is suitable for the insulating substrate 121, and an aluminum foil with a thickness of about 10 μm is suitable for the electrode material.

かくしてガラス細管からなる発光管112を、電極組み立て体120の絶縁基板121の上に、電極近接端部間の寸法Dgのギャップを横切る方向で次々と並べて載置することで所定面積の平面光源が完成する。   Thus, the arc tube 112 made of a thin glass tube is placed on the insulating substrate 121 of the electrode assembly 120 side by side in a direction crossing the gap of the dimension Dg between the electrode adjacent end portions, so that a planar light source having a predetermined area can be obtained. Complete.

この状態において、共通の電極対123,124は各発光管112の長手方向に対して実施形態1と同様の長電極対の配置関係を持ち、平面光源として同様の原理で共通に駆動可能となる。また、隣接する発光管112の間に適当なスペースSPを設けることにより、発光装置100は、発光管112の配列方向にフレキシビリティを持ったものになる。   In this state, the common electrode pairs 123 and 124 have the same long electrode pair arrangement relationship as in the first embodiment with respect to the longitudinal direction of each arc tube 112, and can be driven in common on the same principle as a planar light source. . Further, by providing an appropriate space SP between the adjacent arc tubes 112, the light emitting device 100 has flexibility in the arrangement direction of the arc tubes 112.

さらに、実施形態2の大きな特長は、複数本の発光管を並べて平面光源を構成することにある。従って、並置された各発光管は必ずしも同じ発光波長の蛍光体を備える必要はない。例えば、上述のような2種類の蛍光体を用いて発光波長311nmの紫外線と波長263nmの紫外線を発する2種類の発光管を作り、両者を所定の本数比率で配列することで、311nmと263nmの紫外線を任意のエネルギー比率で発光させる紫外線発光デバイスを作ることができる。   Furthermore, a major feature of Embodiment 2 is that a planar light source is configured by arranging a plurality of arc tubes. Therefore, the juxtaposed arc tubes do not necessarily have to have phosphors having the same emission wavelength. For example, by using two kinds of phosphors as described above, two kinds of light-emitting tubes emitting ultraviolet light having a light emission wavelength of 311 nm and ultraviolet light having a wavelength of 263 nm are formed, and both are arranged at a predetermined number ratio, so that 311 nm and 263 nm. An ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet light at an arbitrary energy ratio can be produced.

このようなマルチ波長の複合平面光源は、紫外線と可視光の組み合わせなど、応用分野に合わせて種々な組み合わせで構成することができる。また、発光スペクトルの異なる幾つかの発光管を用いたり、発光エネルギーの異なる発光管を適宜組み合わせることにより紫外線発光エネルギーの分布設計を容易に行うことが可能となるほか、さらにはその均一性を向上させることができる。   Such a multi-wavelength composite planar light source can be configured in various combinations according to the application field, such as a combination of ultraviolet light and visible light. In addition, it is possible to easily design the distribution of ultraviolet emission energy by using several arc tubes with different emission spectra, or by appropriately combining arc tubes with different emission energies, and further improve their uniformity. Can be made.

なお、発光波長の異なる発光管同士に対しては、対応する電極組み立て体の電極対パターンを発光管の長手方向に延長させて絶縁基板上で適宜共通化させることにより発光波長の選択駆動を行わせることができる。或は発光管毎の長電極対を個別に、または複数本の組にして導出し、間引き駆動やエリア選択駆動を行わせることもできる。   For light-emitting tubes having different emission wavelengths, the light-emitting wavelength is selectively driven by extending the electrode pair pattern of the corresponding electrode assembly in the longitudinal direction of the light-emitting tube so that it is appropriately shared on the insulating substrate. Can be made. Alternatively, long electrode pairs for each arc tube can be derived individually or as a plurality of sets, and thinning driving or area selection driving can be performed.

ところで、実施形態1のようにX,Y電極対23、24がガラス細管11の底面に直接コンタクトする構成では、駆動時にコンタクト面の縁辺部で管面に沿った不要な気中放電の発生する現象がみられることがある。   By the way, in the configuration in which the X and Y electrode pairs 23 and 24 are in direct contact with the bottom surface of the glass thin tube 11 as in the first embodiment, unnecessary air discharge occurs along the tube surface at the edge of the contact surface during driving. A phenomenon may be observed.

すなわち、長電極対の一方を接地して他方に正弦波電圧を印加して駆動する場合、印加電圧がピークに達した状態では、発光管内が全長に亘るプラズマにより実質的な導通状態となってピーク電圧に対応した電位となり、対向する電極の縁辺部で管外壁面に沿った予期しない気中放電が発生するものと考えられる。   That is, when driving by applying one of the long electrode pairs to the other and applying a sine wave voltage to the other, the arc tube becomes substantially conductive by the plasma over the entire length when the applied voltage reaches the peak. The potential corresponds to the peak voltage, and it is considered that an unexpected air discharge along the outer wall surface of the tube occurs at the edge of the opposing electrode.

このような沿面放電は、有害なオゾンの発生を伴うほか、無効な電力消費を行い、また、電極組み立て体や発光管の破損を引き起こし、安全上も好ましくない。   Such creeping discharge is accompanied by generation of harmful ozone, consumes invalid power, causes damage to the electrode assembly and the arc tube, and is not preferable for safety.

この点、実施形態2のように電極対123、124とガラス細管111との間に電極組み立て体120の薄いフィルム状絶縁基板121が介在する構成においては、各ガラス細管の下部側縁に沿った無用な気中放電を効果的に防ぐことができる。また、電極組み立て体120の表面に電極対123、124は露出しない構成となるので、発光管交換時などでの感電の危険も生じない。   In this regard, in the configuration in which the thin film-like insulating substrate 121 of the electrode assembly 120 is interposed between the electrode pairs 123 and 124 and the glass thin tube 111 as in the second embodiment, it is along the lower side edge of each glass thin tube. Unnecessary air discharge can be effectively prevented. Further, since the electrode pairs 123 and 124 are not exposed on the surface of the electrode assembly 120, there is no risk of electric shock when the arc tube is replaced.

(実施形態3)
図4は本発明による実施形態3としての大型平面光源の構成を示す平面図と要部断面図である。この実施形態においては、複数対の放電電極が配置された電極組み立て体220の上に、長尺のガラス細管でできた発光管を複数本ずつの発光管ユニットとした発光管組み立て体210をタッチコンタクト形式で載置した構成のガス放電発光装置が提供される。なお、図4(a)に示す平面図と、同(b)、(c)に示す断面図において、各部材の寸法は図示の便宜上対応しない大きさで描かれている。
(Embodiment 3)
4A and 4B are a plan view and a main part sectional view showing a configuration of a large planar light source as Embodiment 3 according to the present invention. In this embodiment, an arc tube assembly 210 having a plurality of arc tube units each made of a long glass capillary is touched on an electrode assembly 220 on which a plurality of pairs of discharge electrodes are arranged. A gas discharge light-emitting device having a configuration of being mounted in a contact form is provided. In addition, in the top view shown to Fig.4 (a) and the sectional drawing shown to the same (b), (c), the dimension of each member is drawn by the magnitude | size which does not respond | correspond for convenience of illustration.

発光管組み立て体210は、図4(b)の横断面図に示すように、この場合、発光管212を例示的に3本ずつのグループとした複数の発光管ユニット218をもって構成されている。各発光管ユニット218は、それぞれカプトンテープ(商品名)のような薄い絶縁シート219を基板としてその上に平行に配列されている。この状態で発光管組み立て体210にはどこにも電極は付いていない。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 4 (b), the arc tube assembly 210 is configured with a plurality of arc tube units 218 in which the arc tube 212 is illustratively a group of three. Each arc tube unit 218 is arranged in parallel on a thin insulating sheet 219 such as Kapton tape (trade name) as a substrate. In this state, no electrode is attached to the arc tube assembly 210 anywhere.

他方、電極組み立て体220は、図4(c)の縦断面図に示すように、この場合2対のX,Y電極対231、232を破線(図4a)で示す非放電間隙を隔てて絶縁基板221の上表面に配置した構成を持つ。2対の電極のトータルの配置幅が上記発光管組み立て体210の各発光管212の長さに対応した有効発光領域長に対応する。   On the other hand, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 4 (c), the electrode assembly 220 insulates the two pairs of X and Y electrodes 231 and 232 with a non-discharge gap shown by a broken line (FIG. 4a). The structure is arranged on the upper surface of the substrate 221. The total arrangement width of the two pairs of electrodes corresponds to the effective light emitting area length corresponding to the length of each arc tube 212 of the arc tube assembly 210.

また、各X,Y電極対231、232は、短冊状(セグメント状)に切り分けたアルミや銅の金属箔導体を絶縁基板221の上に張り付けて作られたX電極片31X、32XとY電極片31Y、32Yからなり、それぞれ全ての発光管ユニットの発光管212を共通に横切る長さを有する。   Each of the X and Y electrode pairs 231 and 232 includes X electrode pieces 31X, 32X and Y electrodes made by pasting aluminum foil or copper metal foil conductors cut into strips (segments) on the insulating substrate 221. It consists of pieces 31Y and 32Y, and has a length that crosses the arc tubes 212 of all the arc tube units in common.

先の実施態様1と同様に各電極対のX電極片31X、32X,Y電極片31Y、32Yは発光管212を横切る方向に細長いけれども、その幅は個々の発光管212に対しては管径よりもはるかに広く、各発光管との交差位置において長手方向に沿った長電極対として機能する。   As in the first embodiment, the X electrode pieces 31X, 32X, and Y electrode pieces 31Y and 32Y of each electrode pair are elongated in the direction crossing the arc tube 212, but the width is the tube diameter for each arc tube 212. It functions as a long electrode pair along the longitudinal direction at a position where it intersects with each arc tube.

上記の構成においては、発光管212を複数本、この場合3本ずつグループ化した発光管ユニット218で発光管組み立て体210を構成したが、勿論、全ての発光管を共通の絶縁シート219の上に貼り付けて発光管組み立て体を構成してもよい。しかしながら、図4(b)のように数本または数十本ずつの発光管をグループ化したユニット構成とすることにより、組み立てや修復・交換が容易となるほか、発光面サイズの変更にも容易に対応可能となる。   In the above configuration, the arc tube assembly 210 is composed of the arc tube unit 218 in which a plurality of arc tubes 212 are grouped, in this case, three each, but of course, all the arc tubes are mounted on a common insulating sheet 219. The arc tube assembly may be configured by being affixed to. However, as shown in FIG. 4 (b), the unit configuration in which several or several tens of arc tubes are grouped makes it easy to assemble, repair and replace, and to easily change the light emitting surface size. It becomes possible to cope with.

なお、発光管組み立て体210を構成する各発光管ユニット218は、その支持体となる絶縁シート219の下面が電極組み立て体220のXY電極対231、232の上に接する状態で離脱可能に載置されるが、載置状態を保つ上での粘着手段や機械的クランプ手段の使用を排除するものではない。また図4の構成において、電極組み立て体210は絶縁基板221の表側に電極対231、232を配置しているが、電極対は絶縁基板の裏側に設けても良い。この場合、発光管212と電極対との間には発光管組み立て体支持用と電極組み立て体支持用との2枚の絶縁シートが介在することになるが、いずれも50μm程度乃至はそれ以下の薄いフィルムなので、交番駆動電圧の印加に問題は生じない。   Each arc tube unit 218 constituting the arc tube assembly 210 is detachably mounted in a state where the lower surface of the insulating sheet 219 serving as the support is in contact with the XY electrode pairs 231 and 232 of the electrode assembly 220. However, this does not exclude the use of adhesive means and mechanical clamping means for maintaining the mounted state. In the configuration of FIG. 4, the electrode assembly 210 has the electrode pairs 231 and 232 arranged on the front side of the insulating substrate 221, but the electrode pairs may be provided on the back side of the insulating substrate. In this case, two insulating sheets for supporting the arc tube assembly and for supporting the electrode assembly are interposed between the arc tube 212 and the electrode pair, both of which are about 50 μm or less. Since it is a thin film, there is no problem in applying the alternating drive voltage.

図4(a)に示すように、実施形態3のガス放電発光装置では、電池BTのようなDC電源を共通の電源とし、2つのX,Y電極対231、232をそれぞれ別々の駆動回路241、242に接続して駆動が行われる。各駆動回路は図6を参照して後述するようなインバータ回路と昇圧回路を含み、対となる一方のY電極片31Y、32Yに正弦波駆動電圧を印加する。各電極対の他方のX電極片31X、32Xは、接地電位に保持される。   As shown in FIG. 4A, in the gas discharge light emitting device of the third embodiment, a DC power source such as a battery BT is used as a common power source, and two X and Y electrode pairs 231 and 232 are respectively provided in separate drive circuits 241. 242 is connected to drive. Each drive circuit includes an inverter circuit and a booster circuit, which will be described later with reference to FIG. 6, and applies a sine wave drive voltage to one of the Y electrode pieces 31Y and 32Y that form a pair. The other X electrode pieces 31X and 32X of each electrode pair are held at the ground potential.

無論、2つのX,Y電極対231、232のY電極片31Y、32Y同士を共通接続して単一の駆動回路で駆動することも可能である。しかしながら、図示したような分割駆動構成をとることにより、規格化された小型で安価な駆動回路を必要個数組み合わせて任意の発光面サイズの発光装置に対応することができ、部品の標準化の面で有利である。   Of course, the Y electrode pieces 31Y and 32Y of the two X and Y electrode pairs 231 and 232 can be commonly connected and driven by a single drive circuit. However, by adopting the divided drive configuration as shown in the figure, it is possible to correspond to a light emitting device of any light emitting surface size by combining a required number of standardized small and inexpensive driving circuits, and in terms of standardization of parts It is advantageous.

また、複数の電極対を配列して長尺の発光管を駆動した場合、隣接する電極対相互間に放電のデッドスペースができ、この部分での輝度低下が避けられない。この点、個別の駆動回路から印加する正弦波駆動電圧の位相を互いに異ならせて各電極対を駆動すれば、発光管の管軸方向の輝度分布を均一化する上で効果的である。勿論、反射鏡や拡散板などの光学手段を利用して周辺部または非放電部の輝度分布を均一化することも可能である。   In addition, when a long arc tube is driven by arranging a plurality of electrode pairs, a discharge dead space is formed between adjacent electrode pairs, and luminance reduction is inevitable in this portion. In this regard, driving each electrode pair by making the phases of the sinusoidal drive voltages applied from the individual drive circuits different from each other is effective in making the luminance distribution in the tube axis direction of the arc tube uniform. Of course, it is also possible to make the luminance distribution of the peripheral part or the non-discharge part uniform by using optical means such as a reflecting mirror or a diffusing plate.

更に、輝度分布を均一化する上からは、X電極片31X、32XとY電極片31Y、32Yを交互に等間隔で平行に配置し、隣接する電極片の組み合わせを所定の周期で上下交互に組み替えて隣接電極片同士が同相で、電極片の組相互間に駆動電圧が印加されるように駆動することも効果的である。このような駆動方式によればXY電極片の奇数間隙と偶数間隙の全てに対応して長尺の発光管の全長に亘る隙間のない放電を交互に行わせることができる。   Furthermore, in order to make the luminance distribution uniform, the X electrode pieces 31X, 32X and the Y electrode pieces 31Y, 32Y are alternately arranged in parallel at equal intervals, and the combination of adjacent electrode pieces is alternately turned up and down at a predetermined cycle. It is also effective to drive so that adjacent electrode pieces are in phase with each other and a driving voltage is applied between the pairs of electrode pieces. According to such a driving method, discharge without a gap over the entire length of the long arc tube can be alternately performed corresponding to all of the odd-numbered gaps and even-numbered gaps of the XY electrode pieces.

1例として、長径寸法2mmで有効放電領域長20cmの発光管212を10本ずつ共通の絶縁シート上に並べた幅2cmの発光管ユニット218を作成し、これを10ユニット準備した。他方、共通の絶縁基板221の上に1対の電極配置幅を10cmとした長さ20cmのセグメント状XY電極片31X、32Xと31Y、32Yを2対配置して電極組み立て体220を作成した。   As an example, an arc tube unit 218 having a width of 2 cm was prepared by arranging ten arc tubes 212 having a major axis dimension of 2 mm and an effective discharge area length of 20 cm on a common insulating sheet, and 10 units were prepared. On the other hand, two pairs of segmented XY electrode pieces 31X, 32X and 31Y, 32Y each having a length of 20 cm with a pair of electrode arrangement width of 10 cm were arranged on a common insulating substrate 221 to produce an electrode assembly 220.

このような電極組み立て体220の上に、各発光管が対となる電極片間のギャップを横切る方向で10個の発光管ユニット218を重ねることにより、20×20cmの有効発光面を持つ平面光源を構成することができた。   A planar light source having an effective light emitting surface of 20 × 20 cm is obtained by superimposing ten arc tube units 218 on such an electrode assembly 220 in a direction crossing the gap between the electrode pieces with which each arc tube is paired. Could be configured.

実施形態3の大型平面光源は、図4に示した分割駆動方式により、効率的に駆動することができる。各駆動回路は図6の構成を有する。   The large planar light source according to the third embodiment can be efficiently driven by the split driving method shown in FIG. Each drive circuit has the configuration shown in FIG.

(実施形態4)
図5は、実施形態4として駆動回路を一体化した光源モジュール(ガス放電発光装置)300の模式的断面図である。この光源モジュール300では、駆動回路組み立て体331を構成するプリント基板332の上に衝撃吸収層333を介して電極組み立て体320が置かれ、発光管312からなる発光管組み立て体310がその上に重ねて配置され、全体として外枠またはケース334に収容されている。発光管組み立て体310は実施形態3で述べたように複数本又は全部の発光管を支持基板上に配列したユニット構成であってもよい。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a light source module (gas discharge light emitting device) 300 integrated with a drive circuit as the fourth embodiment. In this light source module 300, an electrode assembly 320 is placed on a printed circuit board 332 constituting a drive circuit assembly 331 via a shock absorbing layer 333, and an arc tube assembly 310 including an arc tube 312 is stacked thereon. And is housed in an outer frame or case 334 as a whole. As described in the third embodiment, the arc tube assembly 310 may have a unit configuration in which a plurality or all of the arc tubes are arranged on a support substrate.

なお、電極組み立て体320は、絶縁基板321とその下面に設けられたX電極323とY電極324から構成される。外枠またはケース334は上記3つの組み立て体を所定の位置関係に保持するためのクランプ手段335を備えている。また、この光源モジュール300の前面には、発光管312の上面を覆う形で光透過性の保護板336が設けられている。   The electrode assembly 320 includes an insulating substrate 321 and an X electrode 323 and a Y electrode 324 provided on the lower surface thereof. The outer frame or case 334 is provided with clamping means 335 for holding the three assemblies in a predetermined positional relationship. Further, a light-transmissive protective plate 336 is provided on the front surface of the light source module 300 so as to cover the upper surface of the arc tube 312.

衝撃吸収層333としては、シリコンコンパウンドやシリコンシートのように熱伝導率が高く、衝撃吸収性を持った柔軟な絶縁材料が好適である。また、保護板336としては紫外線透過率の良好なアクリル系またはフッ素系の樹脂フィルム又は薄板が用いられる。プリント基板332には、後述する駆動回路組み立て体331の構成部品337が搭載されている。     As the shock absorbing layer 333, a flexible insulating material having high thermal conductivity and shock absorbing properties, such as a silicon compound or a silicon sheet, is preferable. As the protective plate 336, an acrylic or fluorine resin film or thin plate having a good ultraviolet transmittance is used. A component 337 of a drive circuit assembly 331 described later is mounted on the printed board 332.

プリント基板332の上面左右には電極組み立て体320の一方のX電極323及び他方のY電極324とコンタクトする1対のX給電端子343とY給電端子344が設けられている。X及びY電極323、324と対応するX及びY給電端子343、344とのコンタクトはDC回路のような固着接続を必要とするものではない。   A pair of X power supply terminals 343 and Y power supply terminals 344 that are in contact with one X electrode 323 and the other Y electrode 324 of the electrode assembly 320 are provided on the left and right sides of the upper surface of the printed board 332. The contacts between the X and Y electrodes 323 and 324 and the corresponding X and Y feed terminals 343 and 344 do not require a fixed connection as in a DC circuit.

駆動電圧が数10KHzの交番電圧なので両者を重ねただけのタッチコンタクト形式で駆動回路組み立て体331から電極組み立て体120を通して発光管組み立て体310への駆動電圧の供給がロスなく行われる。駆動回路組み立て体331と電極組み立て体320と発光管組み立て体310とはいずれもタッチコンタクト形式で組み立てられており、それらの間に半田付けのような固着はなされていない。従って、発光管組み立て体310はこの光源モジュール300から簡単に離脱可能である。   Since the drive voltage is an alternating voltage of several tens of kilohertz, the drive voltage is supplied from the drive circuit assembly 331 to the arc tube assembly 310 through the electrode assembly 120 without any loss in a touch contact form in which both are overlapped. The drive circuit assembly 331, the electrode assembly 320, and the arc tube assembly 310 are all assembled in a touch contact form, and are not fixed by soldering among them. Accordingly, the arc tube assembly 310 can be easily detached from the light source module 300.

駆動回路組み立て体331は正弦波駆動電圧を発生して発光管組み立て体310を駆動する。一方のX給電端子343を接地側としてX電極323に接触させ、他方のY給電端子344からY電極324に正弦波駆動電圧を供給することにより、先に述べたような動作原理の放電発光を得ることができる。   The drive circuit assembly 331 generates a sine wave drive voltage to drive the arc tube assembly 310. One of the X power supply terminals 343 is grounded and brought into contact with the X electrode 323, and a sine wave drive voltage is supplied from the other Y power supply terminal 344 to the Y electrode 324, whereby discharge light emission of the operation principle as described above can be performed. Can be obtained.

電極組み立て体320の表面には絶縁基板321があり、X及びY電極323、324は露出していない。従って、発光管の位置調整や交換時において電極に直接触れて感電するような危険も生じない。   An insulating substrate 321 is provided on the surface of the electrode assembly 320, and the X and Y electrodes 323 and 324 are not exposed. Therefore, there is no danger of electric shock by directly touching the electrode when adjusting or replacing the arc tube.

因に、長軸径2mm、短軸径1mmの扁平楕円断面形状を有する有効放電領域の長さ10cmのガス放電発光チューブ10を1mm間隔で30本並べた構成の発光管組み立て体を用いることにより、発光面積90平方cmの平面光源モジュール300を構成することができる。   Incidentally, by using an arc tube assembly having a configuration in which 30 gas discharge luminous tubes 10 having a length of 2 cm and a minor axis diameter of 1 mm and having a flat elliptical cross-sectional shape and a length of 10 cm in an effective discharge region are arranged at intervals of 1 mm. The planar light source module 300 having a light emission area of 90 square cm can be configured.

また、発光管となるガラス細管11の直径は最大でも5mmであり、衝撃吸収層333と、回路部品337を搭載したプリント基板332と、前面保護板336とを合わせても光源モジュール300全体の厚さは数cm程度のものとなる。   In addition, the diameter of the glass thin tube 11 serving as the arc tube is 5 mm at the maximum, and even if the shock absorbing layer 333, the printed circuit board 332 on which the circuit component 337 is mounted, and the front protective plate 336 are combined, the thickness of the entire light source module 300 is increased. The length is about several centimeters.

すなわち、この光源モジュール300を駆動するにはピーク ツウ ピーク電圧が数千ボルトで周波数が数10kHzの正弦波駆動回路が必要であるが、発光管30本程度であれば後述する数ワット規模の小型インバータ電源で駆動できるメリットがある。   That is, to drive the light source module 300, a sine wave drive circuit having a peak-to-peak voltage of several thousand volts and a frequency of several tens of kHz is required. There is an advantage that it can be driven by an inverter power supply.

この規模のインバータ電源回路は昇圧用の変圧器を含めても高さ1cm以下に収まり、従ってケース334の大きさは、厚さ1cm余りで9×10cm四方程度の小型のものとなる。   An inverter power supply circuit of this scale can be contained in a height of 1 cm or less including a step-up transformer, and therefore the size of the case 334 is about 9 × 10 cm square with a thickness of about 1 cm.

図6は、駆動回路組み立て体331の回路構成の一例を示す回路図である。インバータ回路部INVに入力プラグPL1を介してDC6−18Vの範囲で電圧を設定可能なDC電源(電池)BTを接続する。   FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the drive circuit assembly 331. As shown in FIG. A DC power source (battery) BT capable of setting a voltage in the range of DC6-18V is connected to the inverter circuit section INV via an input plug PL1.

インバータ回路部INVは、トランジスタQ1、Q2、コイルL1、抵抗R1、R2およびコンデンサC1からなる。インバータ回路部INVの交番出力は昇圧トランスTFの2次巻き線から出力プラグPL2に取り出される。各回路部品の回路定数を適宜設定することにより、出力プラグPL2には正弦波交番高電圧が得られ、発光管312に対向して位置するX電極323とY電極324の間へ印加される。   The inverter circuit unit INV includes transistors Q1 and Q2, a coil L1, resistors R1 and R2, and a capacitor C1. The alternating output of the inverter circuit section INV is taken out from the secondary winding of the step-up transformer TF to the output plug PL2. By appropriately setting the circuit constants of each circuit component, a sinusoidal alternating high voltage is obtained at the output plug PL2, and is applied between the X electrode 323 and the Y electrode 324 located opposite the arc tube 312.

正弦波電圧の周波数はコンデンサC1の容量を可変することにより10kHz〜80kHzの範囲で調整することができ、また正弦波出力電圧のピーク値は電池BTの電圧を変えることにより1000V〜8000Vの範囲で調整することができる。また図示していないけれども、インバータ回路INVと昇圧トランスTFの間にゲート回路を設けて、発光管312に供給される正弦波駆動電圧を任意のデユ―ティサイクルで断続的に印加するようにしてもよい。印加時間幅とデユ―ティ比を調整することにより発光出力の強度を安定的に調整することができる。   The frequency of the sine wave voltage can be adjusted in the range of 10 kHz to 80 kHz by changing the capacitance of the capacitor C1, and the peak value of the sine wave output voltage can be adjusted in the range of 1000V to 8000V by changing the voltage of the battery BT. Can be adjusted. Although not shown, a gate circuit is provided between the inverter circuit INV and the step-up transformer TF so that the sine wave drive voltage supplied to the arc tube 312 is intermittently applied at an arbitrary duty cycle. Also good. The intensity of the light emission output can be stably adjusted by adjusting the application time width and the duty ratio.

図6に示した駆動回路においては、昇圧トランスTFの出力ラインに通常設けられる電流制限用のコンデンサが無い点が注目される。昇圧トランスの一方の出力ラインが、X給電端子343との接触コンタクトを通して電極組み立て体320のX電極323を接地電位にキープする一方、他方の出力ラインからの正弦波駆動電圧がY給電端子344との接触コンタクトを通してY電極324に供給される。発光管組み立て体310は駆動回路組み立て体331に対して完全な容量性負荷となるので、出力コンデンサを省くことにより無用な電力損失を解消することができる。   In the drive circuit shown in FIG. 6, it is noted that there is no current limiting capacitor normally provided in the output line of the step-up transformer TF. One output line of the step-up transformer keeps the X electrode 323 of the electrode assembly 320 to the ground potential through the contact contact with the X power supply terminal 343, while the sine wave drive voltage from the other output line is connected to the Y power supply terminal 344. To the Y electrode 324 through the contact contacts. Since the arc tube assembly 310 is a complete capacitive load with respect to the drive circuit assembly 331, unnecessary power loss can be eliminated by omitting the output capacitor.

なお、プリント基板332には、駆動回路組み立て体331を構成するコイルやコンデンサ、トランス等の回路部品337が搭載されている。プリント基板332は搭載部品を下方に向けた形でケース334の中に収納固定され、プリント基板332の上方に電極組み立て体320と発光管組み立て体110が順次重ねて載置されている。   Note that a circuit component 337 such as a coil, a capacitor, and a transformer constituting the drive circuit assembly 331 is mounted on the printed circuit board 332. The printed circuit board 332 is housed and fixed in the case 334 with the mounted components facing downward, and the electrode assembly 320 and the arc tube assembly 110 are sequentially stacked on the printed circuit board 332.

また、電源となる電池BTはケース334の中に電池収容部を設けて収容してもよいし、或は、プリント基板332から電源接続ライン引き出して外部電源に接続するようにしてもよい。また電源は電池以外に商用電圧を変換するDC電源を用いてもよい。   Further, the battery BT serving as a power source may be accommodated by providing a battery accommodating portion in the case 334, or may be connected to an external power source by pulling a power connection line from the printed board 332. Moreover, you may use DC power supply which converts a commercial voltage other than a battery.

以上の説明から明らかなように、本発明は、それ自体が電極を持たない発光管を主体とした発光管組み立て体と、発光管に駆動電圧を印加する電極組み立て体とをそれぞれ独立のパーツとして構成し、両者をタッチコンタクト形式で組み合わせてガス放電発光装置を構成することを特徴とする。この構成は、図2を参照して述べた長電極対間での特殊なAC複合放電形式を採用したことにより初めて可能となるものであり、従来の放電管とは原理的に異なるものである。   As is apparent from the above description, the present invention has an arc tube assembly mainly composed of an arc tube having no electrode itself and an electrode assembly that applies a driving voltage to the arc tube as independent parts. The gas discharge light-emitting device is configured by combining them in a touch contact form. This configuration is possible for the first time by adopting a special AC composite discharge format between the pair of long electrodes described with reference to FIG. 2, and is different in principle from a conventional discharge tube. .

本発明のガス放電発光装置においては、電極を持たないシンプルな発光管を部品として用意しておくだけで、発光管の破損や劣化に際して低いコストで容易に対応することができる。また本発明を用いることにより、LED等に比して面積当たりの発光強度の高い平面状の紫外発光を効率よく得ることができる。   In the gas discharge light emitting device of the present invention, it is possible to easily cope with breakage or deterioration of the arc tube at a low cost by preparing a simple arc tube having no electrode as a component. Further, by using the present invention, it is possible to efficiently obtain planar ultraviolet light emission having a higher light emission intensity per area than that of an LED or the like.

10:発光管組み立て体
11:ガラス細管
12:発光管
13:蛍光体層
20:電極組み立て体
23:X電極
24:Y電極
21:絶縁基板
10: arc tube assembly 11: glass tube 12: arc tube 13: phosphor layer 20: electrode assembly 23: X electrode 24: Y electrode 21: insulating substrate

Claims (15)

放電ガスを封入したガラス細管からなる少なくとも1本の発光管を備える発光管組み立て体と、絶縁基板の裏面側に放電間隙を構成する隙間を挟んで両側に延びる少なくとも1対の放電電極を配置した電極組み立て体からなり、前記絶縁基板の表面側に前記発光管組み立て体を前記発光管が前記隙間を横切る方向離脱可能に載置したことを特徴とするガス放電発光装置。 An arc tube assembly comprising at least one arc tube made of a glass tube filled with discharge gas, and at least a pair of discharge electrodes extending on both sides of the gap constituting the discharge gap on the back side of the insulating substrate are arranged. It consists electrode assembly, a gas discharge light emitting device in which the arc tube the arc tube assembly to the surface side, characterized in that mounted detachably in a direction transverse to the gap of the insulating substrate. 前記発光管組み立て体が複数本の発光管を平行に配列した構成を有し、かつ、前記電極組み立て体が、前記複数本の発光管に対して共通の放電電極対を有することを特徴とする請求項1記載のガス放電発光装置。   The arc tube assembly has a configuration in which a plurality of arc tubes are arranged in parallel, and the electrode assembly has a common discharge electrode pair for the plurality of arc tubes. The gas discharge light-emitting device according to claim 1. 前記発光管組み立て体が互いに発光波長の異なる複数本の発光管を平行に配列した構成を有することを特徴とする請求項1記載のガス放電発光装置。   The gas discharge light-emitting device according to claim 1, wherein the arc tube assembly has a configuration in which a plurality of arc tubes having different emission wavelengths are arranged in parallel. 前記発光管組み立て体が絶縁フィルム上に複数本の発光管を平行に配列した構成を有し、該絶縁フィルムの下面を前記電極組み立て体の絶縁基板上に離脱可能に載置したことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のガス放電発光装置。 And characterized in that said arc tube assembly is have a structure arrayed in parallel a plurality of light-emitting tube on the insulating film, the lower surface of the insulating film is placed detachably on an insulating substrate of the electrode assembly The gas discharge light-emitting device according to any one of claims 1 to 3. 放電ガスを封入したガラス細管からなる少なくとも1本の発光管を備える発光管組み立て体と、第1の絶縁基板の表面側に少なくとも1対の放電電極を配置した電極組み立て体とからなり、前記発光管組み立て体が第2の絶縁基板を有し、該第2の絶縁基板が前記発光管を支持して前記電極組み立て体の上に離脱可能に載置された構成を特徴とするガス放電発光装置。 An arc tube assembly comprising at least one light emitting tube made of glass capillary where the discharge gas is enclosed, consisting electrode assembly and arranged at least one pair of discharge electrodes on the surface side of the first insulating substrate, the light emitting A gas discharge light emitting device characterized in that a tube assembly has a second insulating substrate, and the second insulating substrate supports the arc tube and is detachably mounted on the electrode assembly. . 前記発光管組み立て体が前記電極組み立て体の上に載置された状態において、前記放電電極対を構成する電極が発光管の長手方向に放電間隙となる近接端部の隙間を挟んで該近接端部間隙長の少なくとも3倍の長さ両側に延びるパターンを有することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載のガス放電発光装置。 In a state where the arc tube assembly is placed on the electrode assembly, the electrodes constituting the discharge electrode pair are disposed at the proximal end with a gap at a proximal end portion serving as a discharge gap in the longitudinal direction of the arc tube. The gas discharge light-emitting device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the gas discharge light-emitting device has a pattern extending on both sides at least three times the gap length. 前記電極組み立て体の放電電極対が発光管の長手方向に複数対直列に設けられ、かつ、1対または複数対ごとに独立した駆動回路に接続されたことを特徴とする請求項の何れか1項に記載のガス放電発光装置。 The discharge electrode pairs of the electrode assembly is provided in pairs in series in the longitudinal direction of the bulb, and, of claims 1 to 6, characterized in that connected to independent drive circuit for each one or more pairs The gas discharge light-emitting device according to any one of the above. 前記発光管を構成するガラス細管の発光面となる前面側の肉厚が300μm以下であり、該前面側に対向して前記電極組み立て体に対面する背面側の内面に紫外発光蛍光体層を有してなることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載のガス放電発光装置。 The thickness of the front side, which is the light emitting surface of the glass tube constituting the arc tube, is 300 μm or less, and an ultraviolet light emitting phosphor layer is provided on the inner surface on the back side facing the electrode assembly facing the front side. gas discharge light emitting device according to any one of claim 1 to 7, characterized in that to become to. 放電ガスを封入したガラス細管からなる少なくとも1本の発光管を備える発光管組み立て体と、絶縁基板の一面に放電間隙を構成する隙間を挟んで両側に延びる少なくとも1対の放電電極を配置した電極組み立て体とからなり、前記発光管を構成するガラス細管が、前面側となる一方の平坦面の肉厚を300μm以下とした長径寸法5mm以下の扁平楕円型の断面形状を有し、かつ、背面側となる他方の平坦面の内側に紫外線発光蛍光体層を設けた構成を有し、前記発光管組み立て体を当該発光管の背面側の平坦面が前記電極組み立て体に対面するよう当該発光管の長手方向が前記電極対の隙間を横切る方向に当該電極組み立て体の上に離脱可能に配置してなることを特徴とするガス放電発光装置。 An arc tube assembly including at least one arc tube made of a glass thin tube filled with a discharge gas, and an electrode in which at least one pair of discharge electrodes extending on both sides of the gap constituting the discharge gap is disposed on one surface of the insulating substrate. The glass thin tube comprising the assembly and constituting the arc tube has a flat elliptical cross-sectional shape with a major axis dimension of 5 mm or less with the thickness of one flat surface on the front side being 300 μm or less, and the back surface A fluorescent light emitting phosphor layer is provided on the inner side of the other flat surface, and the arc tube assembly is arranged such that the flat surface on the back side of the arc tube faces the electrode assembly. A gas discharge light-emitting device, wherein the gas discharge light-emitting device is detachably disposed on the electrode assembly in a direction in which the longitudinal direction of the electrode crosses the gap between the electrode pairs . 前記電極組み立て体の下に配置された駆動回路組み立て体をさらに備え、前記発光管組み立て体と、前記電極組み立て体と、前記駆動回路組み立て体の間の電気的接続がそれぞれ着脱自在のタッチコンタクト構成であることを特徴とする請求項及びの何れか1項に記載のガス放電発光装置。 A touch contact configuration further comprising a drive circuit assembly disposed under the electrode assembly, wherein electrical connections among the arc tube assembly, the electrode assembly, and the drive circuit assembly are detachable. The gas discharge light-emitting device according to any one of claims 1 , 5, and 9 , wherein: 回路部品を搭載したプリント基板を備える駆動回路組み立て体と、内部に蛍光体層を備えて放電ガスを封入されたガラス細管からなる発光管を複数本並置した発光管組み立て体とを、それらの間に少なくとも1対の放電電極を備えた電極組み立て体を挟んで重ね合わせた光源モジュールの構成を有し、該発光管組み立て体と電極組み立て体とは、前記放電電極の対が前記発光管に対してその長手方向に沿った放電間隙を構成する近接端部の隙間から両側に延びる長電極をもって対面するよう離脱可能に重ね合わされたタッチコンタクト構成を有することを特徴とするガス放電発光装置。 A drive circuit assembly including a printed circuit board on which circuit components are mounted, and an arc tube assembly in which a plurality of arc tubes made of glass capillaries each including a phosphor layer and filled with a discharge gas are juxtaposed. A light source module having an electrode assembly including at least one pair of discharge electrodes sandwiched therebetween, wherein the arc tube assembly and the electrode assembly are configured such that the discharge electrode pair is connected to the arc tube. A gas discharge light emitting device having a touch contact configuration that is detachably superimposed so as to face each other with a long electrode extending on both sides from a gap at a proximal end constituting a discharge gap along a longitudinal direction thereof. 前記電極組み立て体が前記複数本の発光管に対してそれぞれ共通の複数の電極対を備え、前記電極対は少なくとも1対ずつの電極を組とした複数の電極組に分けられており、各電極組をそれぞれ個別の駆動回路に接続してなることを特徴とする請求項11記載のガス放電発光装置。 The electrode assembly includes a plurality of electrode pairs common to the plurality of arc tubes, and the electrode pairs are divided into a plurality of electrode sets each including at least one pair of electrodes. The gas discharge light-emitting device according to claim 11 , wherein each set is connected to an individual drive circuit. 前記電極組み立て体の少なくとも1対の放電電極が、0.1〜20mmの間隙を挟んで当該間隙の3倍以上両側に延びる長さを持った導体箔からなり、前記発光管組み立て体の発光管が前記間隙を横切るように載置されることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載のガス放電発光装置。 The at least one pair of discharge electrodes of the electrode assembly is made of a conductive foil having a length extending to both sides at least three times the gap with a gap of 0.1 to 20 mm, and the arc tube of the arc tube assembly There the gas discharge light emitting device according to any one of claim 1 to 12, characterized in that is placed across the gap. 内部に放電ガスを封入したガラス細管からなる少なくとも1本の発光管を備える発光管組み立て体と、絶縁基板の一面に近接端部が放電間隙を構成する隙間を挟んで当該隙間の3倍以上の幅をもって両側に延びる1対の放電電極を配置した電極組み立て体とからなり、前記発光管組み立て体の発光管が有効発光領域の全長に亘って前記放電電極対の近接端部間の隙間を跨いで当該1対の放電電極と対向するよう前記電極組み立て体の上に離脱可能に載置されて成ることを特徴とするガス放電発光装置。An arc tube assembly including at least one arc tube made of a glass thin tube with a discharge gas sealed therein, and a gap between which one end of the insulating substrate forms a discharge gap on one side of the insulating substrate is at least three times the gap. An electrode assembly in which a pair of discharge electrodes extending on both sides with a width is arranged, and the arc tube of the arc tube assembly spans the gap between adjacent end portions of the discharge electrode pair over the entire length of the effective light emitting region. A gas discharge light-emitting device, wherein the gas discharge light-emitting device is detachably mounted on the electrode assembly so as to face the pair of discharge electrodes. 前記電極組み立て体の少なくとも1対の放電電極に対して交番駆動電圧を所定のデューティ比で断続的に印加する駆動回路を更に備えてなることを特徴とする請求項1、5、9、14の何れか1項に記載のガス放電発光装置。15. The drive circuit according to claim 1, further comprising a drive circuit that intermittently applies an alternating drive voltage at a predetermined duty ratio to at least one pair of discharge electrodes of the electrode assembly. The gas discharge light-emitting device according to any one of the above.
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