(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面において対向する上部と底部を有し内部に放電ガスを封入したガラス管を備え、前記ガラス管の上部を発光面にすると共に、底部外面上に絶縁層を介して当該ガラス管の長手方向にトリガ放電部を構成する近接端部の隙間を挟んで離間する１対の電極を設けたことを特徴とするガス放電発光装置。
【請求項２】
前記１対の電極が、ガラス管の長手方向に沿って前記隙間の３倍以上の長さを持って互いに離間する方向に延びる形状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。
【請求項３】
前記ガラス管の底部内面上に紫外線発光蛍光体層を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のガス放電発光装置。
【請求項４】
前記絶縁層が前記ガラス管の底部を支持する不透光性の絶縁フィルムから成り、前記電極が絶縁フィルムの下面に設けられていることを特徴とする請求項１、２及び３の何れか１項に記載のガス放電発光装置。
【請求項５】
前記ガラス管に紫外線透過樹脂をコーティングして成ることを特徴とする請求項１，２及び３の何れか１項に記載のガス放電発光装置。
【請求項６】
横断面において対向する前面側と背面側を有し、内部に紫外線を発光する放電ガスを封入した前記前面側の厚みが１００μm以下のガラス管を主体とし、該ガラス管の前面側を発光面にすると共に、背面側外壁面上に管の長手方向に離間する少なくとも１対の放電電極を設けた構成において、前記放電電極対とガラス管の背面側外壁面との間に当該ガラス管を支持する絶縁支持体を設けて成ることを特徴とするガス放電発光装置。
【請求項７】
長径軸を挟んで対向する前面側と背面側にそれぞれの平坦面を有する扁平楕円形横断面のガラス管を備え、前面側の平坦面を発光面にするとともに、背面側の平坦面の内面上に紫外線発光蛍光体層を設け、更に前記ガラス管の背面側平坦面の外壁面上に不透光絶縁層を設け、該絶縁層の上に、トリガ放電部を構成する近接端部の隙間を挟んでガラス管の長手方向に沿って互いに離間する方向に延びる少なくとも１対の放電電極を配置してなることを特徴とする紫外線発光用のガス放電発光装置。
【請求項８】
横断面において対向する上部と底部を有し内部に放電ガスを封入したガラス管の前記底部の内面に蛍光体層を設けたガス放電発光チューブを前記上部を発光面として絶縁支持体上に複数本平行に配列してチューブアレイを構成し、該絶縁支持体の背面側に、各ガス放電チューブの長手方向を横切る隙間を挟んで互いに離間する少なくとも１対の放電電極を共通に設けて平面光源ユニットを構成してなることを特徴とするガス放電発光装置。
【請求項９】
電池を電源としたインバータ回路と昇圧回路とからなる駆動回路ユニットを平面光源ユニットと一体的に備え、平面光源ユニットと駆動回路ユニットを共通のケースに収容して光源モジュールを構成してなることを特徴とする請求項８に記載のガス放電発光装置。
【請求項１０】
前記蛍光体層が紫外発光蛍光体層からなり、前記平面光源ユニットの発光面側に紫外線透過性の樹脂フィルムを備えることを特徴とする請求項８に記載のガス放電発光装置。
【請求項１１】
横断面において対向する上部と底部を有し、内部に放電ガスを封入したガラス管を備え、前記ガラス管の上部を発光面にすると共に、底部外壁面上に絶縁層を介して管の長手方向に離間する少なくとも１対の放電電極を設けたガス放電発光チューブを駆動する回路において、前記放電電極対の一方の電極に交番電圧を発生する昇圧トランスの二次巻き線の一方の出力端子を基準電位とともに接続し、他方の電極に前記二次巻き線の他方の出力端子を直接接続したことを特徴とするガス放電発光装置の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス放電発光装置とその駆動回路に関し、更に詳細には、ガラス細管を主体とした外部電極型の構成を有するガス放電を利用した新しい紫外線発光装置とその駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス放電を利用した紫外線発光装置として、高圧水銀ランプやエキシマ放電ランプがよく知られている。また、紫外発光蛍光体を用いたガス放電発光装置が下記特許文献１で知られており、平面光源の構成に適した細管構成のガス放電発光装置も下記特許文献２及び３等で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０７４３８１号特許公報
【特許文献２】特開２００４−１７００７４号公開特許公報
【特許文献３】特開２０１１−０４０２７１号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、UV-Cバンドの紫外蛍光体を利用したエキシマ放電ランプの構成が開示されている。しかしながら、この構成は高価な石英ガラス外囲器を使用するほか、駆動のために高電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、特許文献２、３にはガス放電チューブを利用した紫外線発光用のガス放電装置が示されているが、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。
【０００５】
また、本発明者等は先に、上記のような問題を解決するために、放電ガスを封入した細長いガラスチューブの外側に近接端部間の隙間を挟んで長手方向に互いに離間する方向に延びる一対の長電極を設け、その長電極対間に正弦波電圧を印加することで電極配置領域の全長に亘って効率的な発光を得ることのできる新しいガス放電発光装置を発明した(特願２０１５−０１９１４１参照)。このプラズマチューブ形式のガス放電発光装置においては、長電極対間に印加する正弦波電圧の上昇過程において電極近接端部間でトリガ放電を発生させ、該トリガ放電を種火として印加電圧がピーク値に達するまで長電極の延長方向に放電を拡張していく動作が行われる。
【０００６】
しかしながら、本発明者等は、上記先の発明に係る長電極対を持ったガス放電装置の動作実験において、管外で長電極の側縁部に沿った無用な気中放電の起こる現象を経験した。
即ち、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、印加電圧がピーク値に達した段階では、チューブ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、対向する接地電位の一方の電極の側縁部に沿った管外壁面でも予期しない気中放電が生ずるものと考えられる。また、チューブ外壁面に微細な凹凸があって長電極との接着面間に気泡が介在した場合でも気泡部分で気中放電が起こる危険性がある。このような管外での気中放電は、不快なオゾンの発生を伴うほか、電極やチューブの破損を引き起こし、安全上も好ましくない。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、特に、管外壁面での気中放電を防止した、簡単で、安価で発光効率の良い光源用、特に、紫外光源用のガス放電発光装置とその駆動回路を提供するものである。また、本発明は、容易に駆動回路を一体化したモジュール化の可能な小型で高効率・高強度発光の平面光源用、特に、紫外線平面光源用のガス放電発光装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記先の発明を基礎としたガス放電発光装置に実用的改良を加えたものであり、簡単に述べると、ガラスチューブの外壁面上に設ける放電電極を、絶縁層を介して配置した構成を特徴とするものである。すなわち、本発明は、放電電極とチューブ外壁面との間に設けた絶縁層により気中放電の原因となるチューブ内プラズマからの電界を弱めて管外壁面に沿った気中放電を防ぐ考え方を骨子とするものである。
【０００９】
更に具体的に述べると、本発明のガス放電発光装置の第１の特徴は、横断面において対向する前面側上部と背面側底部を有し、内部に放電ガスを封入したガラス管を主体とし、前記ガラス管の管外壁面上に絶縁層を介して管の長手方向に離間する少なくとも１対の放電電極を設けた構成にある。  
【００１０】
ガラス管外面と放電電極との間に介在する絶縁層としては絶縁フィルムを用いることができる。放電電極対はトリガ放電間隙を構成する近接端部を挟んでガラス管長手方向に互いに離間する方向に延びる形態を有し、ガラス管背面側の絶縁層上にベタパターンの金属箔を張り付けた形で設けるのが好ましい。また、背面側底部内面に紫外発光蛍光体層を設けることにより紫外線発光用の光源を構成することができる。この場合、ガラス管の発光面となる前面側の肉厚が３００μm以下、好ましくは１００μm以下の薄さであれば、ガラス材料として安価な硼珪酸ガラスを用いたものであってもＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂの波長領域の紫外線に対して８０％以上の透過率を呈するので実用上の支障はない。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、横断面において対向する上部と底部を有し、内部に放電ガスを封入したガラス管を主体とし、前記上部を発光面にするとともに、前記底部の管内面上に蛍光体層を設けたガス放電発光チューブを複数本平行に配列してチューブアレイを構成し、該チューブアレイの背面側に絶縁フィルム介して、金属箔導体から成る放電電極対を共通に設けた平面光源ユニットの構成にある。
【００１２】
平面光源ユニットとしてのガス放電発光装置において、上記共通の放電電極対は、チューブアレイを構成する各ガラス管から見ると、それぞれ管の長手方向に近接端部の隙間を挟んで離間する方向に延びる長電極の形態を有し、上記単位光源としてのガス放電発光チューブの構成と実質的に同じである。また、各チューブの底部内面に紫外発光蛍光体層を設けることにより紫外線発光用の平面光源ユニットを構成することができる。
【００１３】
更に、本発明の第３の特徴は、横断面において対向する前面側と背面側を有し、内部に放電ガスを封入したガラス管を主体とし、前記ガラス管の管外面上に絶縁層を介して管の長手方向に離間する少なくとも１対の放電電極を設けたプラズマチューブを駆動する回路において、前記放電電極対の一方の電極に印加交番電圧を発生する昇圧トランスの二次巻き線の一方の出力端子を基準電位とともに接続し、他方の電極に前記二次巻き線の交番電圧出力端子を直接接続した駆動回路構成にある。
【００１４】
電源回路における昇圧トランスの出力側には電流制限用のコンデンサを接続するのが普通であるが、本発明に係る外部電極型のガス放電装置は完全な容量性負荷であり、放電電流は放電に伴う管内壁面への壁電荷の蓄積により自動停止する機能があるので、前記出力コンデンサを省いて昇圧トランスの出力を放電電極に直接印加して駆動することができる。これにより昇圧回路の出力コンデンサによる無用な電力損失をなくすことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガス放電発光装置の主体となる構成要件は、ガラス管と、その内部に設けられる蛍光体層と、放電ガスであり、有害な水銀を含ませる必要もない。ガラス管の外面に長手方向に離間してて設ける放電電極対はシンプルであり、この電極対間で高効率・高強度の放電発光を得ることができる。また放電電極とガラス管外表面との間に絶縁層を介在させたことにより、電極側縁部に沿った気中放電を防ぐ効果がある。
【００１６】
また、複数本のガス放電発光チューブを平行に配列して構成した平面光源ユニットでは、共通電極の下に支持基板を兼ねたプリント基板を主体とする駆動回路ユニットを一体的に搭載し、光源をモジュール化することができる。この平面光源モジュールにおいては、高効率で発光強度の強い面発光を得ることができほか、気中放電も起こらないので安全に取り扱うことができる。
【００１７】
従って、特に紫外発光蛍光体層を設けた複数本のガス放電発光チューブのアレイを使用して構成した紫外発光用平面光源モジュールは、水銀レスは勿論、広い発光面から影を生ずることなく均等で高強度の紫外線照射を行うことができるので、医療用や産業用など応用面の拡大に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による実施形態１のガス放電発光装置の構成を示す模式的縦断面図と横断面図である。
【図２】本発明による実施形態２のガス放電発光装置の構成を示す模式的平面図と横断面図である。
【図３】本発明による実施形態３のガス放電発光装置の構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明に係る駆動回路の１例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明の簡略化のため図中同じ構成要素には同じ符号をつけている。
〔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として示す模式的縦断面図と横断面図である。放電ガスとしてネオン(Ne)とキセノン(Xe)の混合ガスを封入した細長いガラス管１が装置の主体となる外囲器を構成する。図１(b)に示すようにガラス管１は扁平楕円形状の横断面を有し、長径側で対向する平坦な前面側上部１aと背面側底部１bを持つ。ガラス管１の背面側底部外面に絶縁層２を介してガラス管の長手方向に沿った１対の放電電極３及び４が近接端に電極間隙部５を挟んで両サイドに延びるよう配置されている。放電電極３及び４はガラス管１に沿って細長いので、長電極と称する。
【００２０】
単位発光源としてのガス放電発光チューブ、即ちプラズマチューブ１０において、主体となるガラス管１は、酸化珪素(SiO2)と酸化硼素(B2O3)を主成分とする硼珪酸系ガラスのパイプ状母材を外径０．５−５ｍｍの範囲で肉厚が５００μ以下の細管となるようリドロウ(線引き)して形成される。また、ガラス管１の横断面は、例えば、図１(b)に示すように長径寸法２ｍｍ、短径寸法１ｍｍの扁平楕円形状を有するが、他に円形、矩形、長方形、台形などのバリエーションが可能である。
【００２１】
本発明の特徴として設けられる絶縁層２は、ガラス管１の背面側底部１bの平坦面に貼り付けた絶縁テープまたはフィルムからなる。絶縁層２の厚さは５０〜２００μmの範囲のものが好ましく、薄すぎると外部放電防止機能が不十分で、また、厚すぎると放電電圧との関係からチューブ内での十分な放電の広がりが得難くなる。また、絶縁層２としてはポリイミド系樹脂の不透光テープまたはフィルムを使用することができ、例えば、カプトンテープ(商品名)などを好適に使用することができる。そして、この絶縁層２の上に長電極３と４の対が後述するように配設されている。
【００２２】
ガラス管１の背面側底部１bの内面には紫外発光蛍光体層６が形成してあり、ネオンとキセノンの混合ガスのガス放電に伴って発生する真空紫外線（発光波長１４３nm、１７３nm）で励起されて蛍光体の特性に応じたスペクトルの紫外線または可視光線を発生する。
【００２３】
紫外発光蛍光体層６として、例えば、ガドリリュウム賦活蛍光体（LaMgAl11O19:Gd）を用いた場合には、３１１nmに狭い帯域幅のピーク波長を持つUV-Bバンドの紫外発光が得られる。
【００２４】
また、プラセオジュウム賦活の蛍光体（YBO3:Pr 又はY2SiO5:Pr）を用いた場合には、２６３nmにピーク波長を持つUV-Cバンドの紫外発光を得ることができる。
【００２５】
紫外発光蛍光体層６を形成して紫外光源用のガス放電発光チューブ（プラズマチューブ）１０を構成する場合、ガラス管１の発光面となる前面側上部１a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。本発明者等は、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％以上の透過率が得られることを実験的に確認している。また、発光面の厚さを１００μm以下にするとUV-Cの波長域にたいしても８０％以上の透過率を得ることができる。
【００２６】
この場合、ガラス管１の前面側上部１aの厚さに対して絶縁層２及び長電極３、４や紫外発光蛍光体層６を有する背面側底部１bの厚さを厚くし機械的強度を高めるようにするのが好ましい。上下対向部の厚さを非対称としたガラス管１は、ガラス母材整形時のプロセス制御で実現することができる。
【００２７】
図１(a)の構成において、絶縁層２の上に設けられた１対の長電極３と４は、互いの近接端が電極間隙部５を挟んだトリガ電極部３aと４aを構成し、電極間隙部５に対応したガス空間がトリガ放電部７となる。
【００２８】
また、トリガ電極部３aと４aから両側に離間する方向に延びる延長部がそれぞれ主電極部３bと４bを構成し、主電極部３b，４bの対応ガス空間が主ガス放電部８となる。トリガ電極部３a，４aと主電極部３b，４bからなる１対の長電極３と４を、以下、それぞれＸ電極３、Ｙ電極４と呼ぶ。
【００２９】
電極間隙部５の電極間隙長Ｄｇは０．１−２０ｍｍの範囲で適宜設定される。また、Ｘ電極３及びＹ電極４の長さは、電極間隙長Ｄｇの３倍以上から１０倍程度、又はそれ以上に設定される。
【００３０】
電極間隙長Ｄｇを３ｍｍとし、Ｘ電極３とＹ電極４の長さをそれぞれ２３．５ｍｍとした場合、それらの総和寸法から有効発光領域長５０ｍｍのガス放電発光チューブ１０が得られる。但し、対となるＸ，Ｙ電極３、４の長さは、放電を有効発光領域の全長に拡張するに必要な交番駆動電圧のピーク値と、電極間隙部５の耐圧との関係から考慮して決める必要がある。
【００３１】
Ｘ電極３とＹ電極４は、ガラス管１の底部外面１bに貼り付けた絶縁フィルム２の上に
銀ペースト等の導電性インクを印刷して直接形成してもよいし、銅やアルミ等の金属導体
箔を絶縁フィルム面に粘着または接着して構成してもよい。或は、そのような金属導体箔をあらかじめ絶縁層となるベースフィルム上に積層形成した形でガラス管１の背面側底部１bの外面に貼り付けて構成することもできる。
【００３２】
また、Ｘ電極３、Ｙ電極４の下地として設けられる絶縁層２を、テフロン(商品名)などのフッ素系透明樹脂で構成した場合、Ｘ、Ｙ電極には高い光反射率の材料が好ましく、その意味では特にアルミ箔を用いるのが効果的である。この場合、Ｘ，Ｙ電極３，４の光不透過部分に対して電極間隙部５が下方に開いた窓となって発光が裏へ抜け、発光面での発光強度分布が不均一になるおそれがある。従って、絶縁層２を光透過性の材料で構成する場合には、少なくとも電極間隙部５を電極材料と同等の光反率を持った絶縁材料、例えば反射テープで塞ぐことが好ましい。
【００３３】
また、絶縁層２としては、ガラス管の表面を例えば良好な紫外線透過機能を有するテフロン(商品名)のようなフッ素系樹脂で直接コーティングした場合には、この透明コーティング層で電極絶縁層の機能を代替することも可能である。すなわち、テフロンコーティングにより、ガラス管の耐候性や機械的強度が向上するが、更に、ガラス管１の表面の凹凸が吸収されるので電極との接触面に気泡の介在をなくし、気中放電を防止することができる。また透明絶縁層を利用する場合は、透光性の電極と組み合わせてガラス管の前面側に電極対を配置してもよい。
【００３４】
〔駆動原理の説明〕
本発明の対象とする新しい形式のガス放電発光チューブつまりプラズマチューブ１０は、外部電極型であり、正弦波電圧で駆動する。対となるＸ，Ｙ電極３，４のＸ電極３を接地した状態でＹ電極４に正弦波の電圧を印加すると、電圧の上昇過程においてトリガ電極部３aと４a間の電圧がトリガ放電部７の放電開始電圧を超えた時点でトリガ放電が発生する。
【００３５】
このトリガ放電部７からの空間電荷の供給による種火効果で近傍の放電開始電圧が低下するので、印加正弦波電圧の上昇と相俟って新たな放電が主電極部３b、４bの両端方向に拡張していく。
【００３６】
一方、外部電極型放電デバイスの特徴として放電した電極対応部分の内壁には印加電圧の極性と反対極性の電荷（電子と陽イオン）が壁電荷として蓄積し、この内部電界が当該対応部分に印加された外部電圧の電界を打ち消す結果、一旦発生した放電は順次停止していくことになる。この動作原理は、先に引用した特願2015-019141号に更に詳しく述べられている。
【００３７】
印加される正弦波駆動電圧の極性が反転すると、壁電荷による内部電界が外部印加電圧の電界に加算される結果、再度、トリガ放電部７で放電が始まった後、上記と同様に印加正弦波電圧の上昇に伴う放電の拡張と停止が、主電極部３ｂ，４ｂの両端方向に進行する。
【００３８】
この動作の繰り返しでガス放電とそれに伴う発光が行われる。因に、正弦波駆動電圧は、そのピーク値において、放電の広がりがＸ電極３，Ｙ電極４の両端部まで広がるように設定する。或は、正弦波駆動電圧のピーク値が電極間隙部５の耐圧を超えないようにＸ，Ｙ電極３，４の長さを決定する。なお、駆動周波数は発光強度を決める要素となり、数１０kHz、例えば、４０kHzが適切である。
【００３９】
〔実施形態２〕
図２(a)、(b) は、本発明によるガス放電発光装置の実施形態２を示す模式的平面図と横断面図である。この実施形態２のガス放電発光装置は、複数本のガス放電発光チューブ（プラズマチューブ）１０を平行に配列した発光管アレイ型の平面光源ユニット１００の構成に特徴を持つ。
【００４０】
図２(a) に示すように、複数本、ここでは例示的に６本のガス放電発光チューブ１０がチューブ幅の1/10程度のスペースSPを空けて絶縁フィルム２０の上に配列されている。なお、多くのガス放電発光チューブ１０を配列する場合には、複数本のチューブを単位ブロックとし、隣接する単位ブロック間にスペースSPを設けるようにしてもよい。このスペースSPの存在により、平面光源ユニット１００はガス放電発光チューブ１０の配列方向にフレキシビリティを持ったものとなる。
【００４１】
また図２(b) に示すように、この平面光源ユニット１００において、６本のガス放電発光チューブ１０は共通の絶縁フィルム２０の上に平行に配列され、絶縁フィルム２０の下面に金属導体箔からなるＸ電極３０とＹ電極４０とが長さＤｇの間隙を有して各チューブに共通に設けられている。絶縁フィルム２０は、前述のカプトンテープ(商品名)などから成り、電極３０及び４０はアルミ箔から成る。アルミ箔のＸ電極３０及びＹ電極４０は、カプトンテープの裏面に粘着剤で貼り付けられる。また、アルミ箔のＸ電極３０及びＹ電極４０の両端部は、接触の危険を避ける観点から、ガス放電発光チューブ１０の両端部より少し内側に収まる寸法パターンにするのが好ましい。
支持体としての機能も持つ絶縁フィルム２０は５０〜１００μm程度の厚みを有し、Ｘ電極３０とＹ電極４０を構成するアルミ箔は１０μm程度の厚みを有する。
【００４２】
〔実施形態３〕
図３は、実施形態３として駆動回路を一体化した光源モジュール構成を有するガス放電発光装置の模式的断面図である。モジュール構成としては、上記実施形態２で述べた平面光源ユニット１００が衝撃吸収層２５を介して駆動回路ユニット２００を構成するプリント基板２６の上に重ねて配置され、全体として外枠またはケース２７に収容されている。また、平面光源ユニット１００の前面には光透過性の保護板２８が設けられている。
【００４３】
衝撃吸収層２５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２８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２６には、後述する駆動回路ユニット２００の構成部品が搭載されている。
【００４４】
プリント基板２６の上面左右には平面光源ユニット１００の裏面のＸ電極３０及びＹ電極４０とコンタクトする１対の給電端子３１と４１が設けられている。Ｘ及びＹ電極３０、４０と給電端子３１、４１とのコンタクトは厳密な意味でのＤＣ接続を必要とするものではなく、両者をそのまま、またはクリップ状の接触片を介して単に重ねたタッチ状態とするだけで駆動回路ユニット２００から平面光源ユニット１００への駆動電圧の供給が可能となる。従って、光源ユニット１００と駆動ユニット２００は簡単に離脱可能である。
【００４５】
駆動回路ユニット２００は正弦波駆動電圧を発生して平面光源ユニット１００を駆動する。一方の給電端子３１を接地側としてＸ電極３０に繋ぎ、他方の給電端子４１からＹ電極４０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。
【００４６】
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発光領域の長さ１０ｃｍのガス放電発光チューブ１０を１ｍｍ間隔で３０本並べることにより、発光面積９０平方ｃｍの平面光源ユニット１００を構成することができる。
【００４７】
また、ガス放電発光チューブ１０の直径は最大でも５ｍｍであり、衝撃吸収層２５とプリント基板２６及び前面保護板２８を合わせても光源モジュール全体の厚さは１ｃｍ以下となる。他方、この光源ユニット１００を駆動するにはピーク電圧数千ボルトで周波数数１０kHzの交番電圧駆動回路が必要であるが、３０本程度の発光チューブであれば、後述する数ワット程度の普通の小型電源で駆動できるメリットがある。
【００４８】
ここにおいて、例えば、９Vの直流電圧（電池電圧）を４２kHzの正弦波電圧に変換するインバータ回路と、この正弦波電圧のピーク値を数１０００Vまで昇圧する小型変圧器とで駆動回路を構成した場合、電池を含めた全体でも５０立方センチ程度の容積に十分収まる大きさとなる。
【００４９】
従って、図３の発光装置において、先に述べた発光面の大きさが９０ｃｍ平方程度の光源ユニット１００を用いる場合には、プリント基板２６を主体とする駆動回路ユニット２００と重ねて一体化しても、収納ケース２７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。
【００５０】
図４は、駆動回路ユニット２００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電池BTを接続する。
【００５１】
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、ガス放電発光チューブ１０のＸ電極３０とＹ電極４０の間へ印加される。なお、駆動回路ユニット２００は実施形態１のＸ電極３とＹ電極４に同様の電圧を印加してガス放電発光チューブ１０を発光させることができる。
【００５２】
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。
【００５３】
図４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接地電位に接続されると共に、ガス放電チューブ１０の接地されたＸ電極３又は３０に接続され、他方の出力ラインがＹ電極４又は４０に直接接続されている。本発明のガス放電チューブ１０は電源回路ユニット２００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。
【００５４】
なお、プリント基板２６には、駆動回路を構成するコイルやコンデンサ、トランス等の回路部品４７が搭載されている。プリント基板２６は搭載部品を下方に向けた形でプリント基板２６の下面に配置されている。また、電源としての電池BTはケース２７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２６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。
【００５５】
〔その他の変形実施例〕
以上は、主に紫外線発光用のガス放電発光装置について述べたが、ガス放電による真空紫外線で励起されて可視域の発光を行う蛍光体を利用した可視光源を構成することも可能である。また、蛍光体を用いることなくガス放電自体の紫外域又は可視域の発光を利用する光源としても利用可能である。
【００５６】
また、発光単位としてのガス放電発光チューブは直径数ミリメートルの細いものなので、例えば、図２のような平面光源ユニット１００の構成において、更に共通の可撓性支持基板(図示せず)を追加し、その上に粘着層又は緩衝層を介して当該光源ユニット１００を配置するようにすれば、発光チューブ１０の配列本数を増やしたり、発光チューブを長尺化することにより任意に発光面の拡大を図ることができる。このような大面積の平面光源ユニットはフィルム形状でフレキシビリティを持つので、医療用途や殺菌用途等において彎曲した発光面を容易に構成できるメリットがある。
【００５７】
更に、上記実施形態では、１対の放電電極を持った構成のみ例示したが、ガラス管の長手方向に沿ってＸ電極３及びＹ電極４の対を複数対配置したり、Ｘ電極とＹ電極を交互に配置したり、或は対となる第１及び第２電極間にフローティング電位の第三電極を組み合わせた構成をとることにより、ガス放電発光チューブを長尺化することが可能である。
このような長尺発光チューブを複数本配列して平面光源ユニットを構成する場合には、各発光チューブに対する複数の電極対は、それぞれ全ての発光チューブを横切る方向に共通化したセグメント電極対として共通の絶縁層上に設けられることになる。
【符号の説明】
【００５８】
１  ガラス管
１ａ  前面側上部
１ｂ  背面側底部
２、絶縁層
３、３０  Ｘ電極
３ａ、４ａ  トリガ電極部
３ｂ、４ｂ  主電極部
４、４０  Ｙ電極
５  電極間隙部
６  紫外発光蛍光体層
７  トリガ放電部
８  主ガス放電部
１０  ガス放電発光チューブ（プラズマチューブ）
２０  絶縁フィルム
２５  衝撃吸収層
２６  プリント基板
２７  ケース
２８  保護板
３１、４１  給電端子
４７  回路部品
１００  平面光源ユニット
２００  駆動回路ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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