KR20040052483A - 방전 램프 및 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 방전 램프는 가늘고 긴 투광성 기밀 용기(1a), 그 일단부 내에 고정된 내부 전극(1c) 및 희박 가스를 주체로 하는 방전 매체를 구비한 방전 램프(1)와, 투광성 기밀 용기(1a)의 외주면에 배치된 도전선으로 이루어지는 외부 전극(2)에 의해 구성되어 있다. 외부 전극(2)은 내부 전극(1c)의 선단부로부터 전방 소정 거리 내의 제1 영역(2a)에 있어서는 투광성 기밀 용기(1a)의 주위 반 바퀴 이내로 치우쳐 있지만, 남은 제2 영역(2b)에 있어서는 투광성 기밀 용기(1a)의 전주위에 권취되어 있다. 이러한 구성의 형광등 램프에 있어서는, 조광시에 생기는 수축 양광 기둥이 외부 전극(2)의 제1 영역으로 끌어당겨져, 발광의 깜박임이 억제된다.

Description

방전 램프 및 조명 장치{DISCHARGE LAMP AND ILLUMINATING DEVICE}

크세논 가스 등의 희박 가스를 봉입한 방전 램프는 환경 부하가 큰 수은을 사용하지 않기 때문에, 폐기시에 환경에 끼치는 영향이 적고, 또한 밝기나 방전 전압이 주위 온도에 거의 영향을 받지 않는 이점이 있다.

희박 가스 방전을 이용한 방전 램프로서, 도1 및 도2에 도시한 바와 같은 구조의 방전 램프가 알려져 있다.

도1 및 도2는, 각각 종래의 방전 램프의 측면도 및 종단면도이다. 각 도면에 있어서, 부호 101은 직관형의 유리관, 102는 형광체층, 103은 도입선, 104는 내부 전극, 105는 외부 전극, 106은 투광성 절연 튜브, 107은 리드선, 108은 점등 회로이다.

유리관(101)은 양단부가 밀봉되어, 적어도 크세논을 포함하는 방전 매체가 내부에 봉입되어 있다. 형광체층(102)은 유리관(101)의 내면에 배치되어 있다. 도입선(103)은 유리관(1)의 일단부로부터 내부로 기밀하게 관통하여 밀봉 부착되어 있다. 내부 전극(104)은 금속제로, 도입선(103)의 내단부에 지지되어 유리관(101)내에 고정되어 있다. 외부 전극(105)은 유리관(101)의 내부 공간 길이의 전체에 걸쳐 배치되고, 도전성 금속선이 코일형으로 권취되어 구성되어 있고, 유리관(101)의 외주면에 대략 밀접하면서 그 길이 방향의 대략 전체 길이에 걸쳐 배치되어 있다. 투광성 절연 튜브(106)는 외부 전극(105) 상으로부터 유리관(101)의 주위에 피복되어, 외부 전극(105)을 고정하고 있다. 리드선(107)은 유리관(101)의 일단부에 방전 매체에 접촉하지 않도록 밀봉 부착되어 있다. 그리고 이 리드선(107)에는 외부 전극(105)의 권취 종단 부분이 접속되어, 외부 전극(105)의 외부 접속 수단으로서 이용된다.

그리고, 점등 회로(108)의 출력 단부를 도입선(103)과 리드선(107) 사이에 접속하면, 방전 램프의 내부 전극(104)과 외부 전극(105) 사이에 점등 회로(108)로부터의 펄스 전압이 인가되어, 유리관(101) 내에 크세논의 방전이 발생한다. 이 방전에 의해, 크세논으로부터 자외선이 방사되어, 이 자외선은 형광체층(102)을 여기함으로써 가시광으로 변환된다. 이 가시광은 광원으로서 이용된다.

그런데, 이러한 종류의 방전 램프에 요구되는 성능 중 하나로 조광 성능이 있다. 예를 들어, 자동차용의 방전 램프인 경우, 조광율 2 ％까지 안정되게 점등하는 것이 요구된다.

도3의 (a) 내지 도3의 (c)는 조광 제어에 의해, 점등 회로(108)의 출력 펄스의 조광율을 변화시켰을 때의 조광율과 출력 펄스와의 관계를 나타내는 펄스 파형도이다. 도3의 (a)는 조광율이 100 ％에 있어서의 출력 펄스의 파형도이다. 출력 펄스의 반복 주파수를 예를 들어 20 ㎑라 하면, 그 반복 주기는 50 ㎲이다. 현재,이 출력 펄스에 대해 단위 시간으로서 0.01 s(반복 주파수 100 Hz)를 설정하면, 단위 시간당의 구동 신호 발생 회로(11)의 출력 펄스 개수는 200개가 된다. 즉, 조광율 100 ％에 있어서는, 출력 펄스는 단위 시간당 200개의 펄스를 반복 주파수 100 Hz에서 반복하고 있다.

도3의 (b)는 조광율이 5 ％일 때의 출력 펄스의 파형도이다. 이 경우의 구동 신호 발생 회로(11)의 출력 펄스는 단위 시간당 10개이다.

도3의 (c)는 조광율이 1 ％일 때의 출력 펄스의 파형도이다. 이 경우의 출력 펄스는 단위 시간당 1개이다.

이러한 조광 제어를 도1 및 도2에 도시하는 종류의 방전 램프에 적용한 경우, 조광율이 작을 때에 내부 전극 근방에서 발광에 깜박임이 생긴다는 문제가 있었다. 조광율 100 ％의 상태에서는, 도5에 도시한 바와 같이 확산 양광 기둥(X)이 방전 공간의 대략 전체 길이에 걸쳐 발생하고 있다. 이 확산 양광 기둥 상태에 있어서는, 방전 공간의 대략 전체 길이에 걸쳐, 양광 기둥이 방전 공간의 횡단면의 대략 전체로 확대된 상태이지만, 이러한 상태에 있어서는 방전 램프의 발광에 깜박임은 발생하고 있지 않다. 이에 대해, 조광율을 작게 줄여 가면, 도5에 도시한 바와 같이 내부 전극으로부터 그 전방 약 수 ㎝까지의 영역에 있어서, 확산 상태였던 양광 기둥이 가는 선형으로 수축된, 소위 수축 양광 기둥(Y)으로 변화한다. 게다가, 이 수축 양광 기둥(Y)의 방전 공간 횡단면 내에서의 위치가 불규칙하게 이동하기 때문에, 발광에 깜박임이 생긴다.

또, 도4는 종래의 방전 램프의 조광율 100 ％ 점등 시에 있어서의 확산 양광기둥을 도시하는 방전 램프의 종단면도, 도5는 동일하게 조광율 2 ％ 점등 시에 있어서의 수축 양광 기둥 및 확산 양광 기둥을 도시하는 종단면도이다.

따라서 본 발명은, 조광율을 작게 했을 때에 발광의 깜박임이 생기기 어렵도록 개량한 방전 램프 및 이를 이용한 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 희박 가스를 주체로 하는 방전 매체를 봉입한 방전 램프 및 이를 이용한 조명 장치에 관한 것이다.

도1은 종래의 방전 램프를 도시하는 측면도이다.

도2는 동일하게 종래의 방전 램프를 도시한 종단면도이다.

도3의 (a) 내지 도3의 (c)는 종래의 점등 장치에 있어서의 조광율과 출력 펄스와의 관계를 나타내는 펄스 파형도이다. 방전 램프에 있어서, 조광율 100 ％ 점등 시에 방전 램프에 인가되는 직사각형파 교류 전압 파형도이다.

도4는 종래의 방전 램프의 조광율 100 ％ 점등 시에 있어서의 확산 양광 기둥을 도시하는 방전 램프의 종단면도이다.

도5는 동일하게 종래의 방전 램프의 조광율 2 ％ 점등 시에 있어서의 수축 양광 기둥 및 확산 양광 기둥을 도시하는 종단면도이다.

도6은 본 발명의 방전 램프의 제1 실시예를 도시하는 측면도이다.

도7은 도6에 도시한 A-A'선에 따르는 단면도이다.

도8은 동일하게 도6에 도시한 방전 램프의 종단면도이다.

도9는 도6에 도시한 본 발명의 방전 램프의 관전력(W)과 제1 영역의 거리(A)(㎜)와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도10은 본 발명의 방전 램프의 제2 실시예를 도시하는 측면도이다.

도11은 도10의 A-A'선에 따르는 단면도이다.

도12는 본 발명의 방전 램프의 제3 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도13은 제3 영역(2c)의 평균 권선 피치(횡축)와 조광율(D)(종축)과의 관계를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

도14의 (a) 및 도14의 (b)는 본 발명의 방전 램프의 제4 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도15의 (a) 내지 도15의 (e)는 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 외부 전극 단부의 구성을 도시하는 방전 램프의 부분 측면도이다.

도16의 (a) 내지 도16의 (c)는 본 발명의 제5 실시예를 도시하는 방전 램프의 부분 측면도이다.

도17은 본 발명의 조명 장치의 일실시예로서의 액정용 백라이트 장치를 도시하는 단면도이다.

본 발명의 방전 램프는 가늘고 긴 투광성 기밀 용기, 투광성 기밀 용기의 일단부 내에 밀봉 장착된 내부 전극 및 투광성 기밀 용기 내에 봉입된 희박 가스를 주체로 하는 방전 매체를 구비하여 구성되어 있는 방전 용기와, 투광성 기밀 용기의 길이 방향에 따라, 또한 외주면에 대략 접촉하여 배치된 도전선으로 이루어지며, 상기 도전선이 내부 전극의 선단부로부터 그 전방 소정 거리의 범위로 이루어지는 제1 영역에 있어서는 상기 투광성 기밀 용기 외주면의 반 바퀴 이내로 치우쳐 배치되어 있지만, 상기 투광성 기밀 용기의 축 방향에 있어서의 남은 부분으로 이루어지는 제2 영역에 있어서는 투광성 기밀 용기의 외주면의 전주위에 배치되어 있는 외부 전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 외부 전극을 구비하고 있음으로써, 조광 점등 시에 내부 전극의 전방에 수축 양광 기둥이 발생한 경우, 이 수축 양광 기둥은 상기 외부 전극의 제1 영역에서 전계 작용에 의해 끌어당겨져 정지하므로, 발광의 깜박임이 억제된 방전 램프를 제공할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 방전 램프에 있어서는 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제1 영역에 있어서는, 상기 투광성 기밀 용기의 축 방향에 따른 직선상에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 직선일 필요는 없으며, 상기 제2 영역과의 연속성에 의해 상기 투광성 기밀 용기의 외주면에 따른 곡선 상에 배치되는 경우에는, 상기 투광성 기밀 용기의 외주에 대해 0.5 바퀴, 즉 반 바퀴 이하의 범위에 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 방전 램프에 있어서는 상기 제1 영역의 길이는 30 ㎜ 이하의 범위에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 조명 장치는 조명 장치 본체와, 조명 장치 본체에 배치된 상기 어느 하나의 방전 램프와, 이 방전 램프를 점등하는 점등 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도6 내지 도9는 본 발명의 방전 램프의 제1 실시예를 도시하고, 도6은 측면도, 도7은 도6의 A-A'선에 따르는 횡단면도, 도8은 종단면도이다. 각 도면에 있어서, 부호 1은 방전 용기, 2는 외부 전극, 3은 투광성 절연 피복이다.

이들의 도면에 도시한 바와 같이, 방전 램프(1)는 가늘고 긴 투광성 기밀 용기(1a), 도입선(1b), 내부 전극(1c), 리드선(1d), 형광체층(1e) 및 방전 매체를 구비하여 구성되어 있고, 내부에 방전 공간(1f)을 구비하고 있다.

투광성 기밀 용기(1a)는 가늘고 긴 통형 부분(1a1) 및 통형 부분(1a1)의 양단부를 밀봉하고 있는 제1 및 제2 단부 부분(1a2, 1a3)을 구비하고, 경질 유리로 된 가늘고 긴 형상을 구비하고 있다. 또한, 투광성 기밀 용기(1a)의 제1 및 제2 단부 부분(1a2, 1a3)은 유리의 비드 스템을 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 통형 부분(1a1)의 유리관 양단부에 한 쌍의 비드 스템을 밀봉 부착함으로써, 제1 및 제2 단부 부분(1a2, 1a3)이 형성되어 있다.

도입선(1b)은 투광성 기밀 용기(1a)의 한 쪽 단부 부분(1a2)을 기밀하게 관통하고 있어 그 기밀 관통부가 밀봉 부착 금속의 코바르(Kovar)로 이루어지며, 투광성 기밀 용기(1a)의 외측 부분에는 듀메트선(Dumet Wire)이 용접되어 있다.

내부 전극(1c)은 냉음극으로 이루어지며, 도입선(1b)의 선단부에 용접에 의해 지지되어 투광성 기밀 용기(1a)의 일단부 내부에 고정되어 있다.

리드선(1d)은 투광성 기밀 용기(1a)의 다른 쪽 단부 부분(1a3)에 있어서 방전 공간(1f)에 노출되지 않도록 밀봉 부착되어 있어 매설 부분이 코바르로, 돌출 부분이 듀메트선에 의해 형성되어 있다.

형광체층(1e)은 삼파장 발광형의 형광체로 이루어지며, 투광성 기밀용기(1a)의 내면에 형성되어 있다.

방전 매체는 크세논을 주체로 하는 희박 가스로 이루어지며, 방전 램프(1)의 방전 공간(1f) 내에 봉입되어 있다.

외부 전극(2)은 예를 들어 니켈과 같은 금속선으로 이루어지는 도전선이며, 제1 영역(2a) 및 제2 영역(2b)에 있어서 다른 형상을 구비하고 있다. 제1 영역(2a)은 투광성 기밀 용기(1a)의 일단부에 설치된 내부 전극(1c)의 선단부로부터 투광성 기밀 용기(1a)의 관축에 따라서 타단부를 향하는 길이(A)의 영역이다. 이 영역에 있어서는 외부 전극(2)은 관축에 따른 직선형을 이루고 있다. 또한, 제2 영역(2b)은 투광성 기밀 용기(1a)의 관축에 따른 나머지 부분이며, 길이(B)를 갖고 있다. 이 영역에 있어서는, 외부 전극(2)은 코일형으로 형성되어 있다. 또, 외부 전극(2)은 제1 및 제2 영역(2a, 2b) 중 어느 하나에 있어서도, 그 투광성 기밀 용기(1a)의 외주면에 접촉하여 배치되어 있다.

여기서, 제1 영역(2a)의 길이(A)는 후술하는 바와 같이, 30 ㎜ 이하의 값으로 설정된다. 수축 양광 기둥이 생기는 영역은 통상 내부 전극의 전방[투광성 기밀 용기(1a)의 타단부 방향] 수 ㎜ 내지 10 ㎜ 정도의 범위이지만, 상대적으로 큰 관전력을 투입하여 점등한 경우에는, 20 내지 30 ㎜로 확대한다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 내부 전극 전방의 소정 거리를 30 ㎜ 이하의 범위로 설정함으로써, 관전력의 여하에 관계없이 수축 양광 기둥을 외부 전극으로 끌어당겨 발광의 깜박임을 억제할 수 있다.

그리고, 외부 전극(2)은 제2 영역(2b)에 있어서 그 일단부가 연장되고, 투광성 기밀 용기(1a)의 타단부에 고정된 리드선(1d)에 용접 등에 의해 접속되어 있다. 리드선(1d)에는, 도2의 부호 108이 나타낸 바와 같은 고주파 전원으로부터의 전압 공급선이 접속된다.

투광성 절연 피복(3)은 투명한 열수축성의 불소 수지로 이루어지는 튜브이다. 이 열수축성 튜브에 외부 전극(2)이 설치된 방전 램프(1)를 삽입하여 가열함으로써, 외부 전극(2)은 투광성 절연 피복(3)에 의해 방전 램프(1)의 외주면에 고정되는 동시에 그 표면이 피복된다.

다음에 이와 같이 구성된 방전 램프의 동작에 대해 설명한다. 방전 램프(1)의 내부 전극(1c)과 외부 전극(2) 사이에 도시하지 않은 점등 회로로부터 고주파의 펄스 전압을 인가하면, 양 전극 사이의 방전 공간(1f) 내에 유전체 배리어 방전이 발생하여, 방전 램프(1)의 방전 공간(1f) 내에 봉입되어 있는 방전 매체의 크세논이 자외선을 방사한다. 자외선은 형광체층(1e)을 조사하기 때문에, 형광체가 여기되어 가시광을 방출한다. 즉, 자외선은 가시광으로 파장 변환된다. 방출된 가시광은 외부 전극(2)의 코일의 각 턴 사이에 형성된 간극으로부터 외부로 투광성 방전 램프(1)의 전주위에 걸쳐 도출되므로, 조명 장치로서 가시광을 이용할 수 있다.

또한, 조광 제어에 의한 조광율이 작은 점등 시가 되면, 내부 전극(1c) 선단부로부터 그 전방 약 10 ㎜ 정도까지의 영역에 수축 양광 기둥(Y)이 생기지만, 외부 전극(2)의 제1 영역(2a)이 투광성 기밀 용기(1a)의 주위에 있어서 상부 반 바퀴 이내로 치우쳐 배치되어 있으므로, 수축 양광 기둥(Y)은 제1 영역(2a)으로 끌어당겨져 정지한다. 그 결과, 발광의 깜박임은 발생하지 않는다.

도9는 방전 램프의 관전력(W)과 제1 영역(2a)의 거리(A)(㎜)와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도면에 있어서, 횡축은 관전력(W)을, 종축은 제1 영역(2a)의 거리(A)(㎜)를 각각 나타낸다. 도면은 도6 내지 도8에 도시한 방전 램프에 있어서, 제1 영역의 치수(A)를 다양하게 변위시킨 방전 램프를 시험 제작하고, 조광 제어에 의한 점등 시의 점등 상태를 시험한 결과를 플롯하여 얻은 것이다. 방전 램프에 있어서 도면 중의 곡선보다 상방의 영역이면, 발광에 깜박임이 생기지 않는 안정 점등을 얻을 수 있지만, 곡선보다 하방의 영역에서는 깜박임이 생겨 발광이 불안정해지는 것을 알 수 있었다.

도10 및 도11은 본 발명의 방전 램프의 제2 실시예를 도시하고, 도10은 측면도, 도11은 도10의 A-A'선에 따르는 단면도이다. 각 도면에 있어서, 도6 내지 도8과 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 본 실시예는, 제1 영역(2a)에 있어서의 외부 전극(2)이 띠형을 이루고 있는 점에서 다르다. 이 외부 전극(2a)은 알루미늄박 등의 반사성 띠형 부재를 이용함으로써, 광반사량을 증가시켜 휘도 분포의 균일화에 기여한다.

도12는 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 방전 램프의 종단면도이다. 도12에 있어서 도8과 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 본 실시예에 있어서는, 외부 전극(2)의 제1 영역(2a)과 제2 영역(2b) 사이에, 제3 영역(2c)이 삽입되어 있는 점에서 다르다. 이 제3 영역(2c)은 제1 영역(2a) 혹은 제2 영역(2b)과 마찬가지로, 예를 들어 니켈과 같은 도전성 금속선으로 이루어지며, 또한 제2 영역(2b)과 마찬가지로, 코일형으로 권취되어 있다. 여기서, 코일의피치는 4 ㎜/회 이상으로 하고, 제2 영역(2b)의 피치보다 크게 하고 있다. 여기서, 제1 영역(2a)의 관축 방향의 길이(A1)는 2 내지 10 ㎜이며, 제3 영역(2c)의 관축 방향의 길이(A2)와의 합(A')이 약 30 ㎜이다.

도13은 제3 영역(2c)의 평균 권선 피치(횡축)와 조광율(D)(종축)과의 관계를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 즉 이 그래프는 제3 영역(2c)의 임의의 평균 권선 피치에 대해 조광율(D)을 변화시켰을 때, 깜박임이 생기는 조광율의 값, 즉 안정된 점등을 위한 조광율의 하한을 플롯함으로써 얻어진 것이다. 또 이 그래프에서는 제1 영역(2a)을 포함하는 길이(A')의 구간 전체를 제3 영역(2c)에서 차지한 경우의 측정 결과를 나타내는 것이다. 이 그래프로부터, 제3 영역(2c)의 평균 권선 피치가 4 ㎜/회를 경계로 하여, 이 보다 작은 경우에는 예를 들어 2 ％ 정도가 낮은 조광율(D)에 있어서는, 방전에 깜박임이 생기기 쉬워 안정된 방전을 얻을 수 없는 것이 판명되었다. 또한, 제3 영역(2c)의 평균 권선 피치가 4 ㎜/회 이상인 경우에는, 조광율(D)이 2 ％ 이하에서도 깜박임이 없는 안정된 방전을 얻을 수 있는 것이 명백하다. 이 이유로서는, 외부 전극(2)을 구성하는 제3 영역(2c)이 제2 영역(2b)에 비교하여 그 평균 권선 피치가 크기 때문에, 이 부분으로부터 투광성 기밀 용기(1a) 내에 공급되는 전력은 제2 영역(2b)으로부터 공급되는 전력에 비교하여 작다. 이에 의해 투광성 기밀 용기(1a) 내에 수축 양광 기둥의 발생이 억제되는 것으로 추측된다.

이와 같이, 외부 전극(2)으로서, 제1 영역(2a)과 제2 영역(2b) 사이에 제3 영역(2c)을 설치함으로써, 수축 양광 기둥의 발생을 억제하는 동시에, 수축 양광기둥의 발생이 완전히 억제되지 않고 발생한 경우도, 수축 양광 기둥을 투광성 기밀 용기(1a)의 내벽부에 흡인 고정함으로써, 깜박임을 방지할 수 있다.

도14의 (a) 및 도14의 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 있어서 사용되는 방전 램프의 구조를 도시하는 측단면도이다. 본 실시예에 있어서의 방전 램프는, 투광성 기밀 용기(1a)의 양단부에 제1 및 제2 내부 전극(1c1, 1c2)이 설치되고, 각각에 접속되는 도입선(1b1, 1b2)의 타단부가 투광성 기밀 용기(1a)의 외부에 도출되어 있다. 투광성 기밀 용기(1a)의 내주면에는 형광체층(1e)이 형성되어 있다. 투광성 기밀 용기(1a)의 외주부에는 외부 전극(2)이 나사형으로 권취되어 있고, 그 외주면은 투광성 절연 피복(3)에 의해 피복되어 있다.

램프 구동용의 고주파 펄스를 공급하는 제1 및 제2 고주파 펄스 전원(14A, 14B)이 설치되어 있다. 제1 고주파 펄스 전원(14A)은 제1 내부 전극(1c1)에 접속된 도입선(1b1)과 외부 전극(2)의 일단부 사이에 전압 공급선(6)을 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 제2 고주파 펄스 전원(14B)은 제2 내부 전극(1c2)에 접속된 도입선(1b2)과 외부 전극(2)의 일단부 사이에 전압 공급선(6)을 거쳐서 접속되어 있다. 제1 및 제2 고주파 펄스 전원(14a, 14b)은, 도시하지 않은 제어 장치에 의해 소정의 주기로 교대로 동작하도록 제어된다. 즉, 제1 고주파 펄스 전원(14a)이 동작하고, 제2 고주파 펄스 전원(14b)은 동작을 정지하고 있는 제1 동작 상태와, 제1 고주파 펄스 전원(14a)이 동작을 정지하고, 제2 고주파 펄스 전원(14b)은 동작하고 있는 제2 동작 상태가 일정 주기로 반복된다.

이러한 방전 램프에 있어서는, 제1 동작 상태에 있어서는 도14의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 내부 전극(1c1)과 외부 전극(2) 사이에서 방전이 생기고, 발광 영역(15a)은 제1 내부 전극(1c1)으로부터 방전 공간(1f) 내로 연장 형성된다. 또한, 제2 동작 상태에 있어서는 도14의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 내부 전극(1c2)과 외부 전극(2) 사이에서 방전이 생기고, 발광 영역(15b)은 제2 내부 전극(1c2)으로부터 방전 공간(1f) 내로 연장 형성된다.

도15의 (a) 내지 도15의 (e)는 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 외부 전극의 구조를 도시하는 방전 램프의 부분 측면도이다. 도15의 (a) 내지 도15의 (e)에 있어서, 도15의 (a) 내지 도15의 (d)는 방전 램프의 제조 과정을 도시하는 도면, 도15의 (e)는 완성도이다. 본 실시예는, 외부 전극과 전압 공급선과의 접속부의 구성을 개량한 것이며, 접속부 이외의 램프 구조는 제4 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.

도15의 (a) 및 도15의 (b)에 도시한 바와 같이, 유리관으로 이루어지는 방전 램프(1)의 단부에 판형의 금속 절편(5a)을 설치한다. 이 금속 절편(5a)은 방전 램프(1)의 관축에 따라서 직선적으로 연장된 가늘고 긴 형상을 구비하고 있고, 도6에 도시한 제1 영역(2a)에 있어서의 직선형 외부 전극(2a) 혹은 도10에 도시한 띠형 외부 전극(2a)에 상당하는 것이다. 이 금속 절편(5a)은 예를 들어 접착제를 이용하여 방전 램프(1)의 외벽에 고정되어 있다.

다음에, 금속선인 외부 전극(2)은 도15의 (c)에 도시한 바와 같이, 방전 램프(1)의 외주면에 나선형으로 권취한 후, 그 단부는 예를 들어 접착제를 이용하여 금속 절편(5a) 상에 고정된다. 또한 외부 전극(2)의 단부는 도시하지 않지만 방전램프(1)의 표면 상에 접착제로 고정해도 좋다. 외부 전극(2)은 금속 절편(5a)의 부분에서는 수 턴 이상 권취하여, 금속 절편(5a)을 방전 램프(1) 상에 압박하여 고정하는 동시에, 양자의 전기적 도통을 확보하고 있다.

다음에, 방전 램프를 구동하는 고주파 전원(도시하지 않음)에 접속된 전압 공급선(6)은 도15의 (d)에 도시한 바와 같이 금속 절편(5a) 상에 땜납 처리되어, 양자의 전기적 도통이 확보된다.

외부 전극(2) 및 금속 절편(5a)은 도15의 (e)에 도시한 바와 같이 투광성 열수축 튜브(3)의 피복에 의해 방전 램프(1) 상에 압박되어 고정된다.

이와 같이, 외부 전극(2)과 전압 공급선(6)을 직선형의 금속 절편(5a)을 거쳐서 접속함으로써, 이 부분에 생기는 전자계 분포의 집중에 의해, 방전 램프(1) 내에 발생하는 수축 양광 기둥을 흡인하여 깜박임을 방지할 수 있다.

또한, 선 직경이 0.5 ㎜ 이하의 가는 금속선으로 이루어지는 외부 전극(2)이 전압 공급선(6)을 거쳐서 인장됨으로써 단선이 생기는 일이 없다. 또한, 외부 전극(2)이 전압 공급선(6)을 거쳐서 인장됨으로써, 방전 램프(1) 상의 소정의 위치로부터 어긋남을 방지할 수 있으므로, 방전 램프(1)의 관축 방향에 따라서 원하는 발광 분포 특성을 갖는 형광 램프를 얻을 수 있다.

도16의 (a) 내지 도16의 (c)는 본 발명의 제5 실시예를 도시하는 방전 램프의 측면도이다. 도16의 (a) 내지 도16의 (c)는 도14의 (a) 내지 도15의 (e)에 도시한 실시예와 마찬가지로, 외부 전극과 전압 공급선과의 접속부 구성을 도시하는 확대도이고, 도14의 (a) 내지 도15의 (e)와 동일 구성 부분에는 동일 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.

금속 절편(5b)은 도16의 (a)에 도시한 바와 같이 스프링형부(5b1)와 방전 램프(1)의 축 방향으로 연장된 직선부(5b2)로 구성되어 있다. 이 금속 절편(5b)의 스프링형부(5b1)와 직선부(5b2)는, 도12의 실시예에서 설명한 외부 전극(2)의 제3 영역(2c)과 제1 영역(2a)에 각각 대응하고 있다. 즉, 스프링형부(5b1)는 도12의 실시예에서 설명한 바와 같이, 그 권선 피치는 4 ㎜/회 이상으로 하고, 제2 영역(2b)의 피치보다 크게 하고 있다. 그리고, 금속 절편(5b)의 관축 방향의 전체 길이(A')는 약 30 ㎜이고, 직선부(5b2)의 관축 방향의 길이(A1)는 2 내지 10 ㎜이며, 스프링형부(5b1)의 관축 방향의 길이(A2)는 그 나머지 길이로 되어 있다.

이 금속 절편(5b)의 직선부(5b2)에는 전압 공급선(6)이 땜납 처리에 의해 접속된다. 이와 같이 구성된 스프링형의 금속 절편(5b)은 외부 전극(2)이 권취 장착된 방전 램프(1)의 단부에 끼워 맞추어져, 외부 전극(2)과 중복 부분을 갖고 설치된다. 이 중복 부분에서, 외부 전극(2)과 금속 절편(5b) 사이의 전기적 도통이 확보된다. 또한, 외부 전극(2)과 금속 절편(5b)은 도16의 (c)에 도시한 바와 같이, 투광성 열수축 튜브(3)가 피복되고 방전 램프(1) 상에 압박되어 고정된다. 또, 스프링형의 금속 절편(5b)과 전압 공급선(6)의 접속은 스프링형의 금속 절편(5b)을 방전 램프(1) 상에 장착한 후에 접속해도 좋다.

이와 같이 구성된 스프링형의 금속 절편(5b)은 그 스프링형부(5b1)에 의해, 수축 양광 기둥의 발생을 억제하는 동시에, 그 직선부(5b2)에 의해 방전 램프(1) 내에 발생하는 수축 양광 기둥을 흡인하여 깜박임을 방지할 수 있다.

또한, 외부 전극(2)과 전압 공급선(6)을 스프링형의 금속 절편(5b)을 거쳐서 접속함으로써, 도15의 (a) 내지 도15의 (e)에 도시한 제4 실시예와 같이 가는 금속선으로 이루어지는 외부 전극(2)이 전압 공급선(6)을 거쳐서 인장됨으로써 단선 혹은 외부 전극(2)의 위치 어긋남을 방지할 수 있어, 방전 램프(1)의 관축 방향에 따라서 원하는 발광 분포 특성을 갖는 형광 램프를 얻을 수 있다.

도17은 본 발명의 조명 장치의 실시예인 액정용 백라이트 장치를 도시하는 단면도이다. 도면에 있어서, 액정용 백라이트 장치(10)는 백라이트 장치 본체 (11), 방전 램프(12) 및 도시하지 않은 점등 회로를 구비하여 구성되어 있다. 또, 방전 램프(12)는 도7 내지 도9에 도시한 형광 램프이며, 또한 부호 13은 액정 표시부이다.

백라이트 장치 본체(11)는 도광체(11a), 홈통형 반사판(11b), 배면 반사 시트(11c), 확산 시트(11d1) 및 집광 시트(11d2)를 구비하고, 도시하지 않은 케이스에 수납된다.

도광체(11a)는, 투명 아크릴 수지나 폴리카보네이트 수지 등의 고굴절율을 갖는 투명 부재로 구성되어 있다. 홈통형 반사판(11b)은 방전 램프(12)로부터 형광체(11a)에 직접 입사하지 않는 방향으로 방사된 빛을 반사하여 도광체(11a)에 입사시키는 동시에, 방전 램프(12)의 발광이 도광체(11a) 이외의 부위로 누광하지 않도록 차폐한다. 배면 반사 시트(11c)는 도광체(11a)의 배면으로부터 나오는 빛을 반사하여 도광체(11a)의 전방면으로부터 출사시킨다. 또한, 그 때에 빛이 가능한 한 면 전체로부터 균일하게 출사하도록, 배면 반사 시트(11c)의 반사율을 부분적으로 제어할 수 있다. 확산 시트(11d1)는 도광체(11a)의 전방면에 배치되어, 도광체(11a)로부터 전방으로 출사되는 빛을 확산하여 휘도 분포를 가능한 한 균일화한다. 집광 시트(11d2)는 확산 시트(11d1)로부터 출사한 빛을 집광하여 액정 표시부(13)에 대한 입사 효율을 높인다.

액정 표시부(13)는 백라이트 장치의 전방면에 겹쳐 배치되고, 그 배면으로부터 백라이트 장치 본체에 의해 조명되어 투과식 액정 표시가 행해진다.

Claims (16)

1. 관형의 투광성 기밀 용기와, 이 투광성 기밀 용기 중 적어도 일단부 내에 밀봉 장착된 내부 전극과, 상기 투광성 기밀 용기 내에 봉입된 희박 가스를 주체로 하는 방전 매체와, 투광성 기밀 용기의 외주면 상에 권취된 도전선으로 이루어지는 외부 전극을 구비하고, 이 외부 전극은 상기 투광성 기밀 용기 내의 내부 전극의 선단부로부터 전방 소정 거리 내의 제1 영역과, 이 제1 영역 단부로부터 상기 투광성 기밀 용기의 타단부 근방에 이르는 제2 영역으로 이루어지고, 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제1 영역에 있어서는 상기 투광성 기밀 용기의 주위 반 바퀴 이내로 치우쳐 배치되어 있고, 상기 제2 영역에 있어서는 투광성 기밀 용기의 대략 전주위에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제1 영역에 있어서는 상기 투광성 기밀 용기의 외주면 상에 있어서 관축에 따라서 직선형으로 배치되어 있고, 상기 제2 영역에 있어서는 투광성 기밀 용기의 주위에 코일형으로 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 영역의 길이는 30 ㎜ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 전극은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에 제3 영역을 구비하고 있고, 이 제3 영역에 있어서는 상기 외부 전극을 구성하는 도전선이 상기 투광성 기밀 용기의 주위에 코일형으로 권취되어 있고, 이 제3 영역에 있어서의 상기 도전선의 권선 피치는 상기 제2 영역에 있어서의 상기 도전선의 권선 피치보다도 큰 것을 특징으로 하는 방전 램프.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역의 합계 길이는 30 ㎜ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
6. 제2항에 있어서, 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제1 영역에 있어서는 상기 투광성 기밀 용기의 외주면 상에 있어서 관축에 따라서 직선형으로 배치된 띠형의 도체에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
7. 제4항에 있어서, 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제1 영역에 있어서는 상기 투광성 기밀 용기의 외주면 상에 있어서 관축에 따라서 직선형으로 배치된 띠형의 금속 절편에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
8. 제7항에 있어서, 금속 절편에는 상기 제2 영역의 도전선이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
9. 제8항에 있어서, 상기 외부 전극을 구성하는 도전선은 상기 제3 영역에 있어서는 스프링형의 금속 절편에 의해 구성되는 동시에, 상기 제1 영역에 있어서의 직선형의 금속 절편에 대해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
10. 제7항에 있어서, 상기 스프링형의 금속 절편은 상기 제2 영역의 도전선에 대해 일부가 겹치도록 배치함으로써, 서로 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
11. 제8항 또는 제10항에 있어서, 상기 금속 절편은 상기 제2 영역에 있어서의 금속 도선보다도 큰 강성을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투광성 기밀 용기는 유리관에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투광성 기밀 용기의 외주면은 투광성 절연 피복으로 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투광성 절연 피복은 열수축성 튜브에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열수축성 튜브는 열수축성 불소 수지에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
16. 조명 장치 본체와, 조명 장치 본체에 배치된 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 방전 램프와, 방전 램프를 점등하는 점등 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.