KR100893821B1 - 희가스 형광 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시동성을 개선시키기 위해 도전성 물질을 형성한 경우에 있어서도, 연면 방전(surface discharge)이 발광관 내면에 광범위에 걸쳐 넓어지는 것을 확실하게 억제함으로써 유효 발광 영역이 축소되지 않는 희가스 형광 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

내면에 형광 물질이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관(1)과, 발광관(1)의 외표면에 배치된 복수의 외부 전극(21, 22)과, 이들의 외부 전극(21, 22)이 배치된 부분에 대응하도록 발광관의 단부의 내표면에 형성된 도전성 물질(3)을 구비한 희가스 형광 램프에 있어서 도전성 물질(3)보다 발광관의 중앙측이고, 또한 도전성 물질(3)의 근방에 있어서 도전성 물질(3)과 발광관(1)의 내면에 축적된 전하 사이에서 생기는 연면 방전의 확대를 억제하기 위한 연면 방전 억제 수단(4)을 구비한 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

Description

희가스 형광 램프{Rare gas fluorescent lamp}

도 1은 제1 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도.

도 2는 제2 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도.

도 3은 제3 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도.

도 4a 및 도 4b는 제4 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프를 도시한 도면.

도 5는 제5 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도.

도 6은 제6 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도.

도 7a 및 도 7b는 종래 기술에 따른 희가스 형광 램프의 일례를 도시한 도면.

도 8은 발광관 단부의 광범위에 걸쳐 연면 방전이 생성되는 문제의 발생 원인을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 발광관 21, 22 : 외부 전극

3 : 도전성 물질 4 : 연면 방전 억제 수단

41 : 절결부 42 : 도전성의 돌출부

43 : 두께부 44 : 외부 전극의 돌출부

45 : 별개 부재 46 : 협소부

47 : 발광관의 돌출부 48 : 외부 전극의 돌출부

본 발명은 희가스 형광 램프에 관한 것으로, 특히 발광관 내면에 형광 물질이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관과, 발광관의 외표면에 배치된 복수의 외부 전극과, 이들의 외부 전극이 배치된 개소에 대응하는 발광관의 단부에서의 내표면에 도전성 물질을 형성한 희가스 형광 램프에 관한 것이다.

종래부터, OA 기기의 광원이나 액정 디스플레이 패널의 백 라이트 등에 사용되는 형광 램프로서, 발광관의 외표면에 복수 개의 띠형의 외부 전극을 배치하고, 이들의 외부 전극에 고주파 전압을 인가하여 점등하는 방식의 희가스 형광 램프가 알려져 있다.

도 7a 및 도 7b는 종래 기술에 따른 희가스 형광 램프의 일례를 도시하는 도면으로서, 도 7a는 희가스 형광 램프의 축방향 단면도, 도 7b는 도 7a의 A-A에서 본 희가스 형광 램프의 단면도이다.

이 희가스 형광 램프는 발광관(101)의 내부 공간에 예컨대 크세논 가스와 같은 희가스를 충전하고, 발광관(101)의 외면에 배치된 외부 전극(102)에 의해서 발광관(101)에 의해서 구성되는 유전체 재료를 통해 고주파 전압을 인가함으로써 발광관(101) 내부에 방전을 일으키는 것이다. 이 방전에 의해 자외선이 방사되고, 방사된 적외선이 발광관(101)의 내표면에 도포되어 있는 형광체(103)를 여기함으로써 생기는 가시광을 발광관(101) 외부로 방출하는 것이다.

여기서, 외부 전극(102)은 예컨대, 알루미늄 테이프로 되어 있지만, 띠형인 것에 한정하지 않고, 선형이나 메시형인 것도 이용된다. 또한, 그 재질은 알루미늄 테이프에 한정하지 않고, 구리 테이프 등의 금속 테이프나, 은 페이스트 등과 같은 도전성 도료 등이어도 된다.

또한, 도전성 물질(104)은 발광관(101)의 단부에서의 내면의 둘레 방향에 형성되고, 발광관(101)의 내면에 있어서 양쪽의 외부 전극(102)이 배치된 영역에 걸리고 또한 단락하도록 형성된다. 도전성 물질(104)은 카본 페이스트나 은 페이스트 등이 이용된다.

여기서, 도전성 물질(104)의 기능에 관해서 설명한다. 발광관(101) 내부의 도전성 물질(104)은 양측의 외부 전극(102)의 내측에 걸리도록 배치된다. 그 걸리는 면적은 거의 동일하고, 정전 용량의 거의 동일한 콘덴서를 도전성 물질(104)로 단락한 것과 등가이다. 따라서 도전성 물질(104)의 전위는 양측의 외부 전극(102)의 전위의 거의 중간이 된다. 한편, 방전이 개시되기 전의 방전 공간은 임피던스 가 매우 크기 때문에, 외부 전극(102) 내측의 발광관(101) 내벽의 전위는 외부 전극(102)의 전위와 거의 동일하다. 그 결과, 도전성 물질(104)과 외부 전극(102) 내측의 발광관(101) 내벽의 도전성 물질 근방 사이에는 매우 높은 전계가 가해지게 되고, 원하는 예비 방전이 생성되어 주방전이 발생하기 쉬워진다. 이 예비 방전은 램프 시동의 계기가 되는 것으로, 낮은 인가 전압으로도 시동 지연을 일으키지 않고 주방전 동작으로 이행시킬 수 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 제3149780호

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 공보 평10-188910호

그런데, 통상 희가스 형광 램프는 소정의 출력을 보증하는 영역(이하, 유효 발광 영역이라 함) 및 그 밖의 영역(이하, 데드 스페이스라고 함)으로 이루어지고, 스페이스 절약화의 관점에서 유효 발광 영역을 넓게, 데드 스페이스를 좁게 하는 것이 요구된다.

그러나, 종래 기술에 나타내는 바와 같은 희가스 형광 램프에 있어서는, 시동성 개선을 위해 발광관 내에 형성된 도전성 물질에 기인하여 발광관의 내면에 광범위에 걸쳐 원하지 않는 연면 방전(surface discharge)이 형성되고, 데드 스페이스가 넓어져 유효 발광 영역이 축소된다는 문제가 생긴다. 즉, 도전성 물질을 형성한 경우, 예비 방전을 생성하여 시동성이 개선된다는 점에서는 바람직하지만, 그 반면, 발광관 단부가 광범위에 걸쳐 연면 방전이 생성되고, 유효 발광 영역을 축소한다는 문제가 생긴다.

여기서, 도 8을 이용하여 상기와 같은 문제가 발생하는 원인에 대해서 설명한다. 외부 전극(102)에 고전압을 인가하면, 발광관(101) 내의 방전 공간에 고전압이 생겨 방전이 발생한다. 방전이 진행되면, 동 도면에 도시하는 바와 같이 방전 공간 내의 전자는 외부 전극(102)이 + 전위인 측의 발광관(101) 내벽에 축적되고, 양이온은 - 전위측의 발광관(101) 내벽에 축적된다. 모두 이 축적된 전하에 의한 전계가 외부 전극(102)에 의한 전계를 상쇄하게 되고 방전이 중지된다. 많은 축적 전하는 발광관(101) 내벽에 머무르려고 하지만, 도전성 물질(104) 근방에 있는 축적 전하는 임피던스가 작은 발광관(101) 내부의 도전성 물질(104)을 경로로 하여 이동하고자 한다. 도전성 물질(104) 근방의 전하가 없어지면, 그 이웃의 전하가 빨아 들여져 발광관(101) 내벽을 따른 전하의 이동, 즉 연면 방전이 발생한다. 연면 방전이 발생한 영역은 축적 전하가 없어지고 있고, 다음 방전 사이클로 방전이 발생하기 어려워진다. 그 때문에, 형광체를 여기시키기에 필요한 자외선을 발생시킬 수 없고 유효 발광 영역이 축소된다.

본 발명의 목적은, 상기의 문제점을 감안하여 시동성을 개선하기 위해서 도전성 물질을 형성한 경우에 있어서도, 상기에서 설명한 바와 같은 연면 방전이 발광관 내면에 광범위에 걸쳐 넓어지는 것을 확실히 억제함으로써 유효 발광 영역이 축소되지 않는 희가스 형광 램프를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 수단을 채용하였다.

제1 수단은, 내면에 형광 물질이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관 과, 상기 발광관의 외표면에 배치된 복수의 외부 전극과, 이들의 외부 전극이 배치된 부분에 대응하는 발광관의 단부의 내표면에 형성된 도전성 물질을 구비한 희가스 형광 램프에 있어서, 상기 도전성 물질보다 발광관의 중앙측이고 또한 상기 도전성 물질의 근방에 있어서 상기 도전성 물질과 상기 발광관의 내면에 축적된 전하 사이에서 생기는 연면 방전의 확대를 억제하기 위한 연면 방전 억제 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

제2 수단은, 제1 수단에 있어서 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극이 발광관에 대하여 외측으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

제3 수단은, 제1 수단에 있어서 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관 벽의 두께가 다른 부분의 두께보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

제4 수단은, 제1 수단에 있어서 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극과 발광관 사이에 별개 부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

제5 수단은, 제1 수단에 있어서 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극의 상기 발광관의 축방향의 단위 길이당 표면적이, 다른 부분의 상기 방향의 단위 길이당 표면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

제6 수단은, 제1 수단에 있어서 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관벽이 내측 또는 외측으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프이다.

본 발명의 희가스 형광 램프의 형태는 크게 나누어 두 가지 있다. 제1 형태의 희가스 형광 램프는, 후술하는 제1 실시형태(도 1) 내지 제4 실시형태(도 4a 및 도 4b)에 도시하는 바와 같이, 외부 전극(21, 22)이 배치된 부분에 대응하는 발광관(1)의 내표면(외부 전극 바로 아래)에 전하가 축적되지 않도록 하기 위한 연면 방전 억제 수단(4)을 구비하고 있는 것으로, 제2 형태의 희가스 형광 램프는 후술하는 제5 실시형태(도 5) 및 제6 실시형태(도 6)에 도시하는 바와 같이 연면 거리를 연장시키는 연면 방전 억제 수단(4)을 구비하고 있는 것이다.

또한, 제6 실시형태(도 6)에 도시하는 연면 방전 억제 수단(4)은 외부 전극(21, 22)이 배치된 부분에 대응하는 발광관(1)의 내표면(외부 전극 바로 아래)에 전하가 축적되지 않도록 하기 위한 수단과 연면 거리를 연장시키는 수단의 양 수단을 구비하고 있다.

처음에, 본 발명의 제1 실시형태를 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도이다.

동 도면에 있어서, 1은 내면에 형광 물질(5)이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관, 21, 22는 발광관(1)의 외표면에 배치된 알루미늄 테이프 등으로 구성되는 복수의 외부 전극, 3은 외부 전극(21, 22)이 배치된 부분에 대응하도록 발광관(1)의 단부의 내표면에 걸리고, 또한 단락하도록 O링형 또는 C링형으로 형성된 도전성 물질, 4는 도전성 물질(3)보다 발광관(1)의 중앙측이고, 또한 도전성 물질(3)의 근방에 있어서 도전성 물질(3)과 발광관(1)의 내면에 축적된 전하 사이에서 생기는 연면(沿面) 방전의 확대를 억제하기 위한 연면 방전 억제 수단, 41은 외부 전극(21)의 일부에 형성된 절결부, 42는 외부 전극(21)의 절결부(41)에 걸쳐 형성되고 발광관(1)과 비접촉인 도전성의 돌출부, 5는 발광관(1)의 내면에 도포된 형광 물질이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 적어도 한 쪽의 외부 전극(21)은, 도전성 물질(3)에 대응하는 부분의 근방에 있어서, 발광관(1)과 비접촉인 단면 형상이 약 コ자형인 도전성 돌출부(42)가 형성된다. 예컨대, 약 コ자형의 돌출부(42)는 구리의 판부재를 알루미늄 테이프로 이루어지는 외부 전극(21)에 부착한다. 또한 돌출부(42)는 동 도면에 도시하는 바와 같이, 절결부(41)를 걸쳐 외부 전극(21)에 연결하도록 구성해도 되고, 경우에 따라서는 절결부(41)를 형성하지 않고, 예컨대 두꺼운 알루미늄 테이프로 이루어지는 외부 전극(21)의 일부를 융기시켜 형성해도 된다. 또한, 돌출부(42)는 한 쌍의 외부 전극(21, 22)의 한 쪽의 외부 전극(21)측에 형성하는 구조에 한정되지 않고, 양쪽의 외부 전극측(21, 22)에 형성하도록 해도 된다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 돌출부(42)가 형성된 외부 전극(21)을 고압측으로 한 경우, 외부 전극(21)이 돌출부(42)에 있어서 발광관(1)과 접촉하지 않음으로써 돌출부(42) 바로 아래에서는 고전압측의 유전체에서의 유전 분극이 억제되어 미약한 배리어 방전밖에 형성되지 않는다. 그 결과, 돌출부(42) 바로 아래의 발광관(1) 내면에 있어서는, 고전압측의 유전체 내면 및 저압측 의 유전체 내면에 축적되는 마이너스 전하 및 플러스 전하의 양이 매우 적은 것이 되기 때문에, 이들의 전하와 도전성 물질(3) 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태를 도 2를 이용하여 설명한다.

도 2는 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도이다. 동 도면에 있어서, 43은 관축에 직교하는 동시에 발광 공간과는 역방향으고, 발광관의 두께가, 다른 부분에서의 두께에 비하여 커지도록 형성된 두께부, 44는 두께부(43)의 외측을 따라 형성된 외부 전극의 돌출부이다. 한편, 그 밖의 구성은 도 1에 도시한 동일한 부호의 구성에 대응한다. 또한, 이러한 두께부(43)는 발광관(1)의 일부를, 예컨대, 버너 등에 의해 가열 처리를 실시함으로써 용이하게 형성된다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 양쪽의 외부 전극(21, 22)은 발광관(1)에서의 두께부(43)를 덮도록 형성된, 관축을 포함하는 단면에서의 형상이 약 コ자형인 돌출부(44)를 갖고, 발광관(1)의 두께부(43) 및 다른 부분을 덮도록 배치된다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 두께부(43)의 바로 아래에 있어서는 정전 용량을 작게 할 수 있기 때문에, 유전체 내표면에 축적되는 전하를 매우 적게 할 수 있어, 이들 전하와 도전성 물질(3) 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

한편, 발광관(1)에서의 두께부(43)는 발광 공간과 역방향으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니고, 발광 공간측을 향하도록 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 에는, 후술하는 도 4a, 도 4b 및 도 5에 도시하는 연면 방전 억제 수단과 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시형태를 도 3을 이용하여 설명한다.

도 3은 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도이다. 동 도면에 있어서, 45는 외부 전극(21)의 단부 근방에서의 외부 전극(21)과 발광관(1) 사이에 개재시킨 별개 부재이다. 한편, 그 밖의 구성은 도 2에 도시한 동일 부호의 구성에 대응한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 발광관(1)에는 관축에 직교하는 동시에 발광 공간과는 역방향에 발광관(1)과는 별체(別體)인 절연 부재로 이루어지는 별개 부재(45)가 형성되어 있다. 별개 부재(45)는 예컨대, 수지, 세라믹스, 반도체 등의 높은 전기 저항을 갖는 고저항 재료로 이루어지고, 접착제 등에 의해 발광관(1)에 고착된다. 한 쪽의 외부 전극(21)은 별개 부재(45)를 덮도록 형성된 단면 형상이 コ자형인 돌출부(44)를 갖고, 발광관(1)에 형성된 별개 부재(45) 및 발광관(1)의 그 밖의 부분을 덮도록 배치된다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 별개 부재(45)를 형성한 발광관(1)의 바로 아래에 있어서는 정전 용량이 작아짐으로써 유전체 내표면에 축적되는 전하량을 매우 적게 할 수 있기 때문에, 이들의 전하와 도전성 물질(3) 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시형태를 도 4a 및 도 4b를 이용하여 설명한다.

도 4a는 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면 도이고, 도 4b는 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 외부 전극 방향에서 본 도면이다.

동 도면에 있어서, 46은 외부 전극(21)의 협소부이다. 한편, 그 밖의 구성은 도 1에 도시한 동일 부호의 구성에 대응한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 적어도 한 쪽의 외부 전극(21)은 도전성 물질(3)에 대응하는 부분의 근방에 있어서, 외부 전극(21)의 폭이 다른 부분에서의 폭에 비하여 적어지도록 협소부(46)가 형성되어 있다. 그 때문에, 협소부(46)에 있어서는 발광관(1)의 축방향의 단위 길이당 표면적이, 다른 부분에서의 상기 방향의 단위 길이당 표면적에 비하여 적어진다. 이러한 협소부(46)는 예컨대, 알루미늄 테이프 등으로 이루어지는 외부 전극(21)의 일부를 외부 전극(21)의 길이 방향을 따라 절취함으로써 형성된다. 한편, 도전성 물질(3)과 겹치는 위치에 대응하는 외부 전극(21)의 폭은, 너무 작으면 예비 방전을 확실히 발생시킬 수 없기 때문에, 시동성을 확보할 수 있을 정도로 클 필요가 있다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 협소부(46)의 바로 아래에 있어서는, 정전 용량이 작아짐으로써 유전체 내표면에 축적되는 전하량을 매우 작게 할 수 있기 때문에, 이들 전하와 도전성 물질(3) 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

한편, 상기의 방법 이외에도 외부 전극(21)에 있어서, 표면적을 작게 하고자 하는 부분에 대해서 구멍을 내는 가공을 실시하는 등의 방법에 의해서도 본 실시형태와 동일한 효과를 기대할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제5 실시형태를 도 5를 이용하여 설명한다.

도 5는 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도이다. 동 도면에 있어서, 47은 외부 전극(21, 22)의 단부 근방에서의 발광관(1)의 일부가 내측으로 돌출하고 있는 돌출부, 48은 돌출부(47)에 대응하여 돌출하고 있는 외부 전극(21, 22)의 돌출부이다. 한편, 그 밖의 구성은 도 1에 도시한 동일 부호의 구성에 대응한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 발광관(1)에는 관축과 직교하는 방향에 발광 공간측으로 돌출하는, 단면 형상이 약 コ자형인 돌출부(47)가 발광관(1)의 둘레 방향에 형성되어 있다. 외부 전극(21, 22)에는 돌출부(47)에 대응하는 부분에 단면 형상이 약 コ자형인 돌출부(48)가 형성되고, 발광관(1)의 외면을 따라 배치되어 있다. 이러한 돌출부(47)는, 예컨대, 버너 등에 의해 발광관(1)의 외면의 일부에 가열 처리를 실시함으로써 형성된다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 발광관(1)의 내표면에서의 도전성 물질(3)로부터 발광관(1) 내면에 축적된 전하에 달할 때까지의 연면 거리가 돌출부(47)의 내면을 따른 거리가 가산되기 때문에, 종래의 램프에 비하여 긴 것이 된다. 즉, 돌출부(47)의 바로 아래에 있어서는 배리어 방전이 형성됨으로써 전하가 축적되지만, 발광관(1)의 돌출부(47)를 형성함으로써 발광관(1) 내면에 축적된 전하로부터 도전성 물질(3)에 이르기까지의 거리가 종래 구조에 비하여 연장되기 때문에, 유효 발광 영역이 축소되는 비율을 억제할 수 있다.

한편, 발광관(1)에서의 돌출부(47)는 발광 공간측을 향하도록 형성하는 것에 한정되지 않고 발광 공간과 역방향을 향하도록 형성하는 것도 가능하다.

다음에, 본 발명의 제6 실시형태를 도 6을 이용하여 설명한다.

도 6은 본 실시형태의 발명에 따른 희가스 형광 램프의 축방향의 일부 단면도이다. 한편, 동 도면에 도시한 구성은 도 5에 도시한 동일 부호의 구성에 대응한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 발광관(1)에는 관축과 직교하는 방향에 발광 공간측으로 돌출된, 단면 형상이 약 コ자형인 돌출부(47)가 발광관(1)의 둘레 방향에 형성되어 있다. 외부 전극(21, 22)은 모두 단면 형상이 직선형이고, 발광관(1)에 형성된 돌출부(47)에 접하지 않고, 다른 부분의 외면을 따라 배치되어 있다. 즉, 발광관(1)에서의 돌출부(47)와 외부 전극(21, 22) 사이에는 공간이 개재하고 있다.

본 실시형태의 연면 방전 억제 수단(4)에 의하면, 돌출부(47)가 형성된 외부 전극(21)을 고전압측으로 한 경우, 외부 전극(21)이 돌출부(47)에 있어서 발광관(1)과 접촉하지 않음으로써 돌출부(47) 바로 아래에서는 고전압측의 유전체에서의 유전 분극이 억제되어 미약한 배리어 방전밖에 형성되지 않는다. 그 결과, 돌출부(47) 바로 아래에 있어서는 고전압측의 유전체 내면 및 저전압측의 유전체 내면에 축적되는 마이너스 전하 및 플러스 전하의 양이 매우 적은 것이 되기 때문에, 이들의 전하와 도전성 물질(3) 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다. 또한, 발광관(1)에 돌출부(47)가 형성되어 있음으로써 발광관(1) 내면에 축적된 전하로부터 도전성 물질(3)에 이르기까지의 거리가 종래 구조에 비하여 연장되기 때문에, 유효 발광 영역이 축소되는 비율을 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 희가스 형광 램프의 실험 결과에 관해서 이하에 설명한다.

실시예 1

도 1에 도시하는 구성에 따라, 4종류의 희가스 형광 램프를 제작하였다. 상세하게는 발광관(1)의 외경은 8㎜ 또는 10㎜이고, 발광용 가스는 Xe 가스 및 Ne 가스를 Xe:Ne=2:8의 비율로 혼합한 혼합 가스이며, Xe 분압이 8kPa 또는 12kPa이다.

발광관(1)의 전체 길이는 500㎜, 두께는 0.4㎜이다. 외측 전극(21, 22)은 알루미늄 테이프로 이루어지고, 외부 전극 길이는 발광관 전체 길이와 거의 동일하며, 외부 전극폭은 1㎜이다.

도전성 물질(3)은 외부 전극(21, 22)에 대응하는 부분으로서, 외부 전극(21, 22)의 단부에 형성되고, 그 폭은 약 1㎜이다.

실시예 2

도 3에 도시하는 구성에 따라서, 실시예 1과 동일한 사양으로 4종류의 희가스 형광 램프를 제작하였다. 별개 부재(45)로서는 페놀 수지를 사용하고, 도전성 물질(3)로부터 4∼5㎜의 위치에 배치하였다.

실시예 3

도 4a 및 도 4b에 도시하는 구성에 따라서, 실시예 1과 동일한 사양으로 4종류의 희가스 형광 램프를 제작하였다. 협소부(46)의 폭은 0.5㎜이다.

실시예 4

도 5에 도시하는 구성에 따라서, 실시예 1과 동일한 사양으로 4종류의 희가스 형광 램프를 제작하였다.

비교예

도 7a에 도시하는 바와 같은, 실시예 1과 동일한 사양을 갖는 희가스 형광 램프를 4종류 제작하였다.

상기의 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예를 대비하면, 실시예 1 내지 실시예 4의 희가스 형광 램프를 입력 전력 5W 내지 10W로 점등시킨 바, 연면 방전 억제 수단의 발광관 상의 전체 길이가 3㎜ 내지 9㎜인 범위에서는, 시동성에 악영향을 미치지 않는 동시에, 발광관의 양단으로부터 15㎜ 이상 떨어진 영역에서 광강도가 저하하지 않았다.

한편, 비교예의 희가스 형광 램프는 발광관의 양단으로부터 40㎜의 영역에서 광강도가 저하되는 것이 확인되었다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 내면에 형광 물질이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관과, 상기 발광관의 외표면에 배치된 복수의 외부 전극과, 이들 외부 전극이 배치된 부분에 대응하는 발광관의 단부의 내표면에 형성된 도전성 물질을 구비한 희가스 형광 램프에 있어서, 상기 도전성 물질보다 발광관의 중앙측이고, 또한 상기 도전성 물질의 근방에 있어서 상기 도전성 물질과 상기 발광관의 내면에 축적된 전하 사이에 생기는 연면 방전의 확대를 억제하기 위한 연면 방전 억제 수단을 형성했기 때문에, 시동성을 개선시키기 위해 도전성 물질을 형성한 경 우에 있어서도, 연면 방전이 발광관 내면에 광범위에 걸쳐 넓어지는 것을 확실하게 억제할 수 있고, 유효 발광 영역이 축소되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극이 발광관에 대하여 외측으로 돌출하고 있기 때문에, 외부 전극이 돌출하고 있는 발광관 바로 아래에서는 유전체에서의 유전 분극이 억제되어 미약한 배리어 방전밖에 형성되지 않고, 그 결과, 그 발광관 바로 아래에 있어서는 고전압측의 유전체 내면 및 저압측의 유전체 내면에 축적되는 마이너스 전하 및 플러스 전하의 양이 매우 적은 것이 되기 때문에, 이들의 전하와 도전성 물질 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관 벽의 두께가 다른 부분의 두께보다 크게 형성되어 있기 때문에, 두께로 형성된 발광관 바로 아래에 있어서는 정전 용량이 작아질 수 있기 때문에, 유전체 내표면에 축적되는 전하를 매우 적게 할 수 있고, 이들 전하와 도전성 물질 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극과 발광관 사이에 별개 부재가 개재되어 있기 때문에, 별개 부재를 형성한 발광관의 바로 아래에 있어서는 정전 용량이 작아짐으로써 유전체 내표면에 축적되는 전하량을 매우 적게 할 수 있기 때문에, 이들 전하와 도전성 물질 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극의 상기 발광관의 축방향의 단위 길이당 표면적이, 다른 부분의 상기 방향의 단위 길이당 표면적보다도 작기 때문에, 표면적이 작게 형성된 부분에 대응하는 발광관의 바로 아래에 있어서는 정전 용량이 작아짐으로써 유전체 내표면에 축적되는 전하량을 매우 적게 할 수 있기 때문에, 이들 전하와 도전성 물질 사이에서의 연면 방전의 확대를 억제할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관벽이 내측 또는 외측에 돌출하고 있기 때문에, 도전성 물질로부터 발광관 내면에 축적된 전하에 이르기까지의 연면 거리가, 돌출하고 있는 내면을 따른 거리가 가산되기 때문에, 종래의 램프에 비하여 긴 것이 된다. 그 결과, 돌출하고 있는 발광관 바로 아래에 있어서는 배리어 방전이 형성됨으로써 전하가 축적되지만, 발광관 내면에 축적된 전하로부터 도전성 물질에 이르기까지의 거리가 종래 구조에 비하여 연장되기 때문에 유효 발광 영역이 축소되는 비율을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 내면에 형광 물질이 도포되는 동시에 희가스가 봉입된 발광관과, 상기 발광관의 외표면에 배치된 복수의 외부 전극과, 이들 외부 전극이 배치된 부분에 대응하는 발광관의 단부의 내표면을 단락하도록 형성된 도전성 물질을 구비한 희가스 형광 램프에 있어서,

   상기 도전성 물질보다 발광관의 중앙측이고, 또한 상기 도전성 물질의 근방에 있어서 상기 도전성 물질과 상기 발광관의 내면에 축적된 전하 사이에서 생기는 연면(沿面) 방전의 확대를 억제하기 위한 연면 방전 억제 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.
2. 제1항에 있어서, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극이 발광관에 대하여 외측으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.
3. 제1항에 있어서, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관벽의 두께가 다른 부분의 두께보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극과 발광관 사이에 절연 부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.
5. 제1항에 있어서, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극의 상기 발광관의 축방향의 단위 길이당의 표면적이, 다른 부분의 상기 방향의 단위 길이당 표면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.
6. 제1항에 있어서, 상기 연면 방전 억제 수단은 적어도 한 쪽의 상기 외부 전극의 단부 근방에서의 외부 전극에 대응하는 발광관벽이 내측 또는 외측에 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 희가스 형광 램프.

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