(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）主軸（６）を有し、放電ガスによって満たされた放電体積を囲み、前記主軸が横切る端部分をさらに含む放電容器（２）と、
ｂ）前記放電体積の中に位置し、前記放電容器の前記主軸に平行な縦軸を有する直線の細長いカソード電極と、
ｃ）前記放電体積の中に位置し、前記放電容器の前記主軸に平行な縦軸を有する直線の細長いアノード電極と、
を含み、
ｄ）前記カソード電極と前記アノード電極（３、４）の一方の電極が誘電体層（５）によって絶縁されており、
ｅ）前記カソード電極と前記アノード電極（３、４）の他方の電極が外部発光層（１２）を備え、１つの六辺形格子状に必ず複数の前記一方の電極と複数の前記他方の電極が含まれるように、前記一方の電極と前記他方の電極が六辺形格子状に配列される、
誘電体バリア放電ランプ。
【請求項２】
前記発光層を備えた前記放電体積の内部の電極（３、４）の少なくとも１個が、前記発光層（１２）の下に反射層（１１）も含む請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記カソード電極又は前記アノード電極（３、４）が一端部分において前記発光層（１２）によって覆われている請求項１または２に記載のランプ。
【請求項４】
前記カソード電極又は前記アノード電極（３、４）が電極の全長に沿って前記発光層（１２）によって覆われている請求項１または２に記載のランプ。
【請求項５】
発光層（１２）を備えた前記電極（３、４）が、前記発光層の下で部分的に反射層（１１）によって覆われている請求項１乃至４のいずれかに記載のランプ。
【請求項６】
ａ）主軸（６）を有し、放電ガスによって満たされた放電体積を囲み、前記主軸が横切る端部分をさらに含む放電容器（２）と、
ｂ）前記放電体積の中に位置し、前記放電容器の前記主軸に平行な縦軸を有する直線の細長いカソード電極と、
ｃ）前記放電体積の中に位置し、前記放電容器の前記主軸に平行な縦軸を有する直線の細長いアノード電極と、
を含み、
ｄ）前記カソード電極及び前記アノード電極（３、４）が誘電体層（５）によって絶縁されており、
ｅ）前記カソード電極及び前記アノード電極（３、４）が外部発光層（１２）を備え、
ｆ）前記カソード電極及び前記アノード電極（３、４）が前記発光層（１２）の下に反射層（１１）を備え、１つの六辺形格子状に必ず複数の前記一方の電極と複数の前記他方の電極が含まれるように、前記カソード電極及び前記アノード電極（３、４）が六辺形格子状に配列される、ている
誘電体バリア放電ランプ。
【請求項７】
前記放電容器（２）が外囲器を形成する壁を含み、前記壁は半透明の材料である請求項１乃至６のいずれかに記載のランプ。
【請求項８】
前記放電容器（２）が外囲器を形成する壁を含み、前記壁は半透明の材料で作られて、発光層によって覆われている請求項１乃至６のいずれかに記載のランプ。
【請求項９】
前記発光層（１２）が、所望の色温度を有する白色光を発生させるために適正量に混合された少なくとも１つの緑色、赤色、および青色の光を生成する成分を有する３螢燐光体混合物を含む請求項１乃至８のいずれかに記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている市販の低圧放電ランプの大部分は、いわゆるコンパクト蛍光ランプである。これらのランプは少量の水銀も入っているガス封入ランプである。水銀は高い毒性を有する物質であるから、最近では新しい形式のランプが開発されつつある。水銀封入蛍光ランプに取って代るための１つの有望な候補は、いわゆる誘電体バリア放電ランプ（短縮してＤＢＤランプ）である。水銀を省く上に、これは長い寿命およびごく僅かなウォームアップ時間という利点も提供する。
【０００３】
例えば米国特許第６６３３１０９号に詳細に説明されているように、ＤＢＤランプの動作原理は希ガス（一般的にキセノン）中におけるガス放電に基づくものである。この放電は、間に少なくとも１つの誘電体層が存在する一対の電極を通じて維持される。ｋＨｚ範囲の周波数を有する数ｋＶのＡＣ電圧が電極対に印加される。しばしば、第１極性を有する複数の電極が反対極性を有する単一電極に関連している。放電中は、エキシマー（励起状態の分子）がガスの中に発生し、準安定エキシマーが分解すると、電磁ＵＶおよびＶＵＶ放射線が放射される。エキシマーの電磁放射線は、水銀封入蛍光ランプにおいて起るものと同様な物理的過程において、適当な発光材料によって可視光に変換される。この形式の放電は誘電妨害放電とも呼ばれる。
【０００４】
上述のように、ＤＢＤランプは、誘電体によって放電ガスから分離された少なくとも１つの電極セットを持たなければならない。誘電体として放射容器自体の壁を使用することは周知である。この方式では、薄膜誘電体層を回避してもよい。これは、薄膜誘電体層は製作が複雑で劣化する傾向があるので、有利である。様々な放電容器／電極の構成がこの要件を満たすために提案されてきた。米国特許第５９９４８４９号は、放電容器の壁が誘電体として作用する平面構成を開示している。互いに交替する対向極性を有する電極が置かれている。この配置は、電極が少なくとも片側から放電体積を覆わないという利点を有するが、電極間に電界を確立するために使用されるエネルギーの大部分が放電容器の外に消散する。一方、平面ランプ構成は、伝統的な白熱電球のために設計された既存のランプソケットおよびランプハウジングの大部分において使用することができない。
【０００５】
米国特許第６０６０８２８号および同第５７１４８３５号は、伝統的なねじ込み式ソケットのために適した実質的に円筒形のＤＢＤ光源を開示している。これらのランプは、放電体積の内部に単一の内部電極を有し、この放電体積は放電容器の外側表面の上でいくつかの外部電極によって囲まれている。このような電極構成は、比較的大きな放電体積の中での放電が不均一になる傾向があるので、十分に均質な光を提供しないことがわかっている。ある一定の体積部分、特に両電極からさらに離れた容積部分は、実際的には効果的放電にまったく欠けている。
【０００６】
米国特許第６７７７８７８号は、円筒状放電容器の壁の内側の上に配置されて誘電体層によって覆われた細長い電極を有するＤＢＤランプ構成を開示している。この構成では、電極は互いから比較的大きな距離にあり、したがって点弧を始動するためには非常に高い電圧が必要である。冷間始動の困難性を克服するために、外部金属リングを細長い円筒状放電容器の一端部に置くことが提案される。このランプ構成は伝統的な細長い円筒形状のＤＢＤランプの群に所属し、これを白熱ランプの置き換え物として使用することはできない。
【０００７】
ＤＢＤランプは、水銀を必要としないので環境にさらに優しく、また長い寿命およびごく僅かなウォームアップ時間という利点も提供するが、これはなお効率が比較的低いという１つの欠点を有する。この欠点を克服するためにいくつかの試みがなされている。例えば米国特許第５６０４４１０号は、ＢＤＢランプの効率を高めるために、所定のパルス形のパルスタイムおよびアイドルタイムを有する特定の電圧パルス列を発生させることを提案している。しかし、この動作方法によって達成される効率の向上には限界がある。
【０００８】
別の試みが、２００５年４月２２日に本出願人によって出願された出願番号１１／１１２３２０の米国一部継続出願に開示された発明によってなされ、この場合、放電体積の内部でカソードおよびアノードとして作用する誘電体層を備えた電極が使用される。電極の数および配置外形を適切に選択することによって、出力発光効率の実質的な改善をなし遂げることができる。これらのランプでは、放電容器の内側表面を、螢燐光体を含む発光層によって覆ってもよい。このような配置では、発光層によって覆われた表面区域は出力光度を制限する。この表面区域はランプの外形によって決定されるので、このようなランプの出力光度を望ましいと思われるある程度にまで増加することはできない。
【特許文献１】米国特許第６６３３１０９号
【特許文献２】米国特許第５９９４８４９号
【特許文献３】米国特許第６０６０８２８号
【特許文献４】米国特許第５７１４８３５号
【特許文献５】米国特許第６７７７８７８号
【特許文献６】米国特許第５６０４４１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、改善された効率および発光出力を備えたＤＢＤランプ構成が必要とされる。改善された放電容器／電極配置を有するが、製作が比較的簡単なＤＢＤランプを提供することが探究される。さらに、使用される放電ガス、励起電圧、周波数、および励起信号形状の特性に従って様々な形式の電極セット構成を容易に支える、放電容器／電極構成を提供することも探究される。提案されるＤＢＤランプを、伝統的な白熱ランプおよび水銀を含む蛍光ランプの代替物として使用することができる。これは、より高い輝度および効率を提供するために電極の自己陰影効果を最小限に抑える電極配置を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の例示的な一実施形態では、主軸を有する放電容器を含む誘電バリア放電ランプであって、放電容器が放電ガスで満たされた放電体積を取り囲んでいる、誘電バリア放電ランプが提供される。放電容器は、主軸が横切る端部分をさらに含む。第１形式の少なくとも１つの電極および第２形式の少なくとも１つの電極がランプの中で使用される。１つの形式の電極は付勢されてカソードとして作用し、他の形式の電極は付勢されてアノードとして作用する。電極は、放電容器の主軸に実質的に平行な縦軸を有する実質的に直線の細長い電極である。電極の少なくとも１つは放電体積の中に位置付けられ、少なくとも１つの形式の電極は誘電体層によって絶縁されている。放電体積の内部にある電極の少なくとも１つは外部発光層を備えている。
【００１１】
本発明の別の態様の例示的な実施形態では、放電体積の中に位置して発光層を備える電極の少なくとも１つは、発光層の下に反射層を追加的に有する。
【００１２】
開示されるＤＢＤランプは、従来の技術を越えるいくつかの利点を有する。これによって、利用可能な放電体積を完全に使用して両形式の電極（カソードおよびアノード）を受け入れ、放電容器の中には利用可能な放電体積を減少させてある一定の陰影効果をひき起こすかもしれないその他の要素をまったく置かないことが可能になる。放電容器の中にあって互いに平行なすべての電極の配置は、電極間の距離が短くなるので、ｋＨｚ範囲の周波数を有する１〜５ｋＶの励起電圧を送出するＡＣ電源の使用を可能にする。電界の力線の密度は、外部電極を備えた周知の従来のランプ構成よりも実質的に高い。本発明によるランプは、電極上の発光層によって増加した効率で動作する。発光層の下に追加の反射層を使用することによって、この効果はさらに増加する。増加した効率は、そうではない場合には電極によって吸収されているかもしれない放電に起因するＶＵＶ光子が、この場合は可視白色または色彩光に変換され、この光がランプの外側に向かって全部または一部が鏡映されることによるものである。これに加えて、このランプは一様で均質の体積放電、および大きな照明表面を提供することができる。
【００１３】
本発明のさらなる態様および利点を、添付の図面を参照して以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここで図１および２を参照すると、低圧放電ランプ１の概略図が示されている。このランプは、ＤＢＤランプの外囲器としても使用される単一放電容器２を備えた、誘電体バリア放電ランプ（以下、ＤＢＤランプとも称する）である。放電容器２は、放電ガスが満たされた放電体積を囲む。励起ガスの短波放射を可視光に変換するために、放電容器の壁を発光層で被覆してもよい。図示する実施形態では、放電容器は実質的に円筒状であり、外囲器を形成するその壁は透明または半透明の材料によって作られ、この材料は、ランプによって放射される波長に対して透明または少なくとも半透明である、軟らかいまたは硬いガラス、または任意の形式の石英材料、または任意の適切なセラミック材料であってもよい。発光層が放電容器の壁を被覆してもよい。安全性を高くするという理由で、個別の外部外囲器（図示せず）を使用してもよく、この外囲器は、放電容器と同じ、またはランプによって放射される波長に対して透明または少なくとも半透明である適切なプラスチック材料と同じ材料で作られてもよい。放電容器２および外部外囲器（使用される場合）は、ランプ基部（図示せず）によって機械的に支持され、ランプ基部は、標準プラグイン式、ねじ込み式、または差込み式のソケットに対応するランプ１の接触端子も保持する。ランプ基部はまた周知の形式のＡＣ電源を収容してもよく、このＡＣ電源は５０〜２００ｋＨｚの周波数で１〜５ｋＶのＡＣ電圧を送出するもので、さらに詳細に説明する必要はない。ＤＢＤランプの電源の動作原理は、例えば米国特許第５６０４４１０号に開示されている。
【００１５】
放電容器２の内部には、互いに実質的に平行に配置された異なる形式の２個の電極３および４と、放電容器２の主軸６がある。電極は、アノードおよびカソードとして作用するためにＡＣ電源（図示せず）によって付勢される。電極は両方とも、ＡＣ電源に電極をより便利に接続させる放電容器の同じ端部領域を通じて導かれる。電極の１つは、放電体積から誘電体層５によって絶縁されている。ＤＢＤランプの作動原理のために、連続アークの形成と電流の流れを防止する異なる形式の電極の間に誘電体絶縁層がなければならない。この目的のために、図１および２に示すように、２個の電極の１つを誘電体層によって絶縁することは十分である。誘電体層として、電極に結びつけることができる十分に高い誘電率を有する任意の材料を使用することができる。電極に沿って均質の放電を提供するために、誘電体層は放電容器の内部で電極に沿って同じ厚さａを持たなければならない。誘電体層の厚さはできるだけ低く保たれるべきであり、約０．２５ｍｍにしてもよい。誘電体層として使用される材料および放電容器の材料が同じである場合には、放電容器のフィードスルー領域の中に密封シールを設けることが容易になる。絶縁誘電体層を備えていない２つの電極の他の１つは、放電からのＶＵＶ放射によって励起されるときに可視光を提供するために、外部発光層１２によって覆われている。電極の吸収効果を回避するために、発光層１２の下に、可視光を反射する反射層１１が使用される。例えば外囲器内部の電極の表面の実質的に全体を覆うために、発光層１２の表面積をできるだけ大きく保つことは有利である。ランプの効率を向上するために、電極の少なくとも一部を発光層１２の下の反射層１１によって覆ってもよい。ランプの最大効率を達成するために、反射層は、発光層１２の下で電極の表面の実質的に全体を覆うべきである。反射層は、発光層の中で発生する可視光の吸収を、可視光を電極から反射して戻すことによって防止し、こうしてランプの効率を増加する。発光層の材料は、緑色、赤色、および青色成分を有する可視光を提供するために、螢燐光体化合物の群から選択してもよい。色成分のパーセンテージはランプの可視外観を決定する。緑色を生成する成分は、セリウムおよびテルビウムをドープした燐酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）、テルビウムをドープしたアルミン酸セリウム・マグネシウム（ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ）、およびマンガンをドープした珪酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物を含むことができる。赤色を生成する成分は、ユーロピウムをドープした酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）およびユーロピウムをドープしたバナジン酸燐酸硼酸イットリウム（Ｙ（Ｖ，Ｐ，Ｂ）Ｏ４：Ｅｕ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物を含むことができる。青色を生成する成分を提供するためには、ユーロピウムをドープしたアルミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）およびユーロピウムをドープしたアルミン酸ストロンチウム（Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）からなる群から選択された少なくとも１つの化合物を発光層の中に使用してもよい。発光層が十分に厚い場合には、放電から発散されるＶＵＶ光子の実際的に全部が可視光に変換される。電極に加えられる発光層の厚さを、放電容器の壁上の通常の螢燐光体層の範囲内に、またはそれ以上に選択すべきである。これは、厚さは少なくとも２ｍｇ／ｃｍ２でなければならないことを意味するが、一般的に１〜８マイクロメートルの範囲にある粒度を有する螢燐光体を使用する場合は、３〜６ｍｇ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。家庭照明を目的とするランプでは、三螢燐光体混合物を使用することができ、この混合物では、青成分、赤成分、および緑成分の比を、被覆が白色光を与えるように、すなわち色が黒体曲線の近傍にあって所望の色温度を有するように、調節しなければならない。放電容器の壁上の螢燐光体層に対しても同様に、電極上の螢燐光体層の組成を、使用されるすべての螢燐光体がＸｅエキシマー放電（１４０〜１８０ｎｍの波長）を必ず効率的に吸収してこれにより励起されるように、設計しなければならない。
【００１６】
様々な螢燐光体化合物を使用すると、様々な視覚的効果をなし遂げることができる。ＵＶランプを提供するためには、ＶＵＶ放射をＵＶ放射に変換することができる螢燐光体化合物を使用することが必要であろう。
【００１７】
反射層１１は酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３であっても、または可視光を効率的に反射するその他の任意の材料であってもよい。この層の粒度および厚さは、所望の長さおよび反射能力がなし遂げられるように選択される。入射光の拡散反射を提供するためには、鏡映表面は粗いものでなければならず、これはｎｍ〜μｍ範囲の粒度を有するアルミナを使用して達成することもできる。この種類のアルミナ層は、それ自体カソードの保護としても働くことができる。放電がフィラメントモードであるときには、カソードは局部的に過熱される可能性があり、これは電極の局部的溶融をひき起こし、最終的にはランプの故障となる。この効果を厚い保護層によって少なくすることができる。反射層は、これが次の層すなわち螢燐光体層が上に被覆されるとき洗い流されることができないように、設計されるべきである。水性懸濁液配合の場合には、添加物、例えばメタクリル酸およびアクリルエステルの共重合体のアンモニウム塩の使用は、反射層が洗い流されることを実質的に防止することができる。アルミナの代わりに、ＭｇＯなどの他の反射被覆を反射層として使用してもよく、これは螢燐光体被覆の粘着を増すというさらなる利点を有する。
【００１８】
提案された実施形態における電極は、銀または銅などの良導電体の材料で作られた直線の細長いロッド形状のワイヤである。電極の直径ｄは約１ｍｍであることが好ましい。電極の重量および電極製作のために使用される材料を減らすために、筒形電極もまた使用することができる。平行電極３および４の距離Ａは重要ではないが、この距離の増加によって励起電圧の大きさも増加する。２〜５ｋＶの励起電圧のためには、２〜５ｍｍの電極距離Ａが適当であることがわかっている。励起電圧の３ｋＶ限界を超過しないために、異なる形式の隣接する電極３および４の距離Ａは３ｍｍを超えてはならない。この電極距離はまた放電ギャップとも呼ばれ、この値はまた放電容器２の中の放電過程の一般パラメータに影響する。
【００１９】
図３および４は、別の放電容器電極構成を有するＤＢＤランプを示す。放電容器２の内部には、互いに平行に配置された異なる形式の２個の電極３および４と、放電容器２の主軸６がある。電極は、アノードおよびカソードとして作用するためにＡＣ電源（図示せず）によって付勢される。これらの電極は、放電容器の対向端部を通じて導かれ、これは、端部分のフィードスルー領域において電極を放電容器にさらに便利に固定させる。図１および２とは異なり、図３および４に示す実施形態では、電極は両方とも、誘電体層５によって放電体積から絶縁されている。第１実施形態との他の相違点は、放電容器が僅かに丸くなった隅領域を有する実質的に長方形の断面を有することである。この放電容器配置は、電界のより均質な分布を提供するために有用であり、また放電容器２内のガスのさらに均質な励起を提供する。電極の個数を増加することによって、電界の均質性を、したがって放電分布の均質性を改善することもできることがわかっている。図１および２に関連して詳細に論述したように、さらに電極の１個だけが発光層１２および発光層の下の反射層１１によって覆われている。この実施形態では、この電極は、放電容器内部の電極表面の全部および放電容器外部の電極表面の一部を覆う誘電体層を有する。反射層１１は誘電体層の上に使用され、放電容器の内部の電極表面の実質的に全部を覆っている。発光層１２は反射層１１の上に使用され、放電容器の内部の電極表面の実質的に全部を覆っている。図示された実施形態では、反射層１１によって覆われた電極表面は、発光層１２によって覆われた電極表面よりも大きいが、これらの覆われた表面積を図４に示すように等しくすることもできる。下記の実施形態は、１形式の少なくとも１個の電極を有する様々な電極配置を示す。
【００２０】
図５および６では、異なる形式の４個の電極を有するＤＢＤランプが示されている。図５に示す実施形態では、第１形式（アノード／カソード）の１個の電極３があり、第１形式の電極の周りに第２形式（カソード／アノード）の３個の電極４がある。
【００２１】
第２形式の電極４間の距離および第１形式の電極３間の距離が異なる場合には、放電は互いに続いて位置する異なる形式の電極の間で起る。第２形式の電極４間の距離および第１形式の電極３間の距離が同じ場合には、放電は第１形式の電極３および第２形式の電極４の間で偶発的に起り、これにより、放電容器の中により均質の放電分布を提供する。すべての電極３および電極４の間で放電を発生させるために、電極のパラメータ（厚さ、長さ、誘電絶縁）が同一であることもまた重要である。
【００２２】
この配置では、４個の電極が一度に１つだけの活動対の電極を有する群を構築し、放電を発生させる。この実施形態では、電極３および４のすべては誘電体絶縁層１１によって覆われ、第２形式の電極４はさらに反射層１１および発光層１２を備え、上で既に詳細に述べたように、反射層１１は放電容器の中で誘電体層５の少なくとも一部を覆い、発光層１２は反射層１１の少なくとも一部を覆う。図６に示す実施形態では、放電容器２の内部に第１形式（アノード／カソード）の２個の電極および第２形式（カソード／アノード）の２個の電極がある。この配置では、異なる形式の２個の電極が、１個の電極のみが２形式の１つに割り当てられた１群（対）の電極を構築し、これによって同時にすなわち各励起間隔で２つの放電経路を確立することが可能である。２つの放電経路が同時に発生することによって、この配置の光度は、同じ数の電極を有する図５に示す実施形態の光度に対して２倍になる。一対の電極間の距離が複数対の間の距離より小さな場合には、２つの一定の放電経路が形成される。しかし４個の電極が図６に示すように正方形の隅点の上に配置され、例えば一対の電極間の距離と複数対の間の距離が等しい場合には、不規則な放電経路が形成されて、この結果より高い均質ガスの励起となる。この実施形態では、電極３および４のすべては誘電体絶縁層５によって覆われ、両形式の電極は、上で既に詳細に論述したように、放電容器内部の誘電体層５の少なくとも一部を覆う反射層１１と、反射層１１の少なくとも一部を覆う発光層１２とをさらに備えている。
【００２３】
いくつかの電極群の電極アレイが放電容器の中で使用される場合に、ＤＢＤランプのよりすぐれた光度をなし遂げることができる。放電容器内におけるこのようないくつかの電極群の電極アレイでは、同時放電経路の数はアレイ中の群の数に等しい。各群は、第１形式（アノード／カソード）の１個の電極および第２形式（カソード／アノード）の少なくとも１個の電極から構成される。１電極群における電極間の距離が異なる場合には、放電は互いに続いて位置する異なる形式の電極の間で起る。異なる形式の電極の間の距離が同じ場合には、放電は第１形式の電極および第２形式の電極の間で偶発的に起り、これによって放電容器の中により均質の放電分布を提供する。各電極の間で放電を発生させるために、電極のパラメータ（厚さ、長さ、誘電絶縁）が同一であることもまた重要である。
【００２４】
図７および８に示す好ましい実施形態では、電極は（ハニカムパターンに似た）六辺形格子状に配列されている。六辺形配置は、その他の規則的格子、例えば正方形格子と比較して、六辺形格子が比較的高い充填密度を有するので好ましい。これは、少なくとも（Σｉ（Ｖｉ））／Ｖｅ比（ただし、Ｖｉは第ｉ電極の体積、Ｖｅは放電容器２の体積）を最大にすることが望まれるときに、放電容器２の有効体積がこの方法で最も効率的に充填されることを意味する。
【００２５】
放電容器２内の電極３および４の個数は、ランプのサイズまたは所望のパワー出力に従って変わってもよい。例えば、７個、１９個、または３７個の電極が六辺形ブロックを形成してもよい。
【００２６】
誘電体バリア放電（誘電妨害放電とも呼ばれる）は、第１セットの相互接続された電極３と第２セットの相互接続された電極４とによって発生する。用語「相互接続された」とは、電極３および４が共通の電位にある、すなわち図９に示すように１つセットの中で互いに接続されていることを示す。第１形式の電極３は、その各端部が導線８を介してＡＣ電源７の１つの端子と互いに接続され、第２形式の電極４は、その各端部が導線９を介してＡＣ電源７の他の端子と互いに接続されている。ＡＣ電源７は主電圧源に接続されている。２つの電極セットを確実にさらによく概観できるように、図面では第２形式（カソード／アノード）の電極４は白、第１形式（アノード／カソード）の電極３を黒で示す。
【００２７】
図７に示す実施形態では、異なる形式の２個の隣接する電極の間の距離は約３〜５ｍｍである。この距離はまた放電ギャップとも呼ばれ、その値もまた放電容器２内の放電過程の一般パラメータに影響を及ぼす。
【００２８】
図７および８に示すように、第１および第２形式両方の電極３および４は、六辺形格子の格子点に置かれている。図７に示す実施形態では、第１形式の１個の電極は、第２形式の６個（３個は隅点にある）の電極によって囲まれている。この配置では、異なる形式の電極の個数が異なっている。六辺形格子は、第１形式の１３個の電極および第２形式の２４個の電極、全部で３７個の電極によって形成されている。これは、励起１３中に、同時および独立した放電経路を電極の間に形成することができ、すぐれた光度および高い光強度出力を提供することを意味する。
【００２９】
図８に示す実施形態では、１列に同じ形式の電極のみがあり、隣接する列において電極の形式が異なっている。この配置では、異なる形式の電極の個数はほぼ同じである。六辺形格子は第１形式の２０個の電極と第２形式の１７個の電極、全部で３７個の電極によって形成されている。これは、励起１７中に、同時および独立した放電経路を電極の間に形成することができ、さらにすぐれた光度および高い光強度出力を提供することを意味する。
【００３０】
図７および８に示す実施形態では、すべての電極３および４は誘電体絶縁層５によって覆われ、両形式の電極はさらに、上で既に詳細に論述したように、放電容器内部の誘電体層５の少なくとも一部を覆う反射層１１と、反射層１１の少なくとも一部を覆う発光層１２とを備えている。これらの実施形態では、電極の個数が比較的多いので、可視光を放射する表面全体は従来のＤＢＤランプ構成のものよりはるかに大きい。
【００３１】
電極３および４に加えて、放電容器２の内部または外部表面１５、または放電容器２の内部および外部表面の両方を、発光材料の層（図示せず）によって覆ってもよい。発光材料として、螢燐光体を含む多くの化合物および混合物を上に挙げた実施例のために使用することができる。放電容器の周りに追加の外囲器を備える場合には、発光層が外囲器の内部表面を覆ってもよい。いずれにしても、外囲器は透明ではなく単に半透明であることが好ましい。こうして、放電容器２内の比較的細い電極３および４がやっと知覚でき、ランプ１はまたさらに均一の照明外部表面を提供する。放電容器または外囲器の外部表面を発光層で覆うことも可能であるが、この場合には放電容器２は実質的にＵＶ範囲で非吸収性でなければならず、そうでない場合はランプの効率は低くなる。
【００３２】
図示されたすべての実施形態において、誘電体層５の壁圧は、主として製作上の観点から、さらに電極の全長に沿って放電容器２の内部で一様の放電を確証するために、実質的に一定であることが好ましい。誘電体層の厚さをできるだけ薄く保つべきであり、約０．２５ｍｍにしてもよい。
【００３３】
最後に、放電体積の中における電界のパラメータおよび誘電体バリア放電の効率もまた、励起周波数、励起信号形状、ガス圧、および組成などの多くの別の要因に依存することに留意されたい。これらの要因は当技術分野では周知であり、本発明の一部を形成するものではない。概して白色の放射を生成するための螢燐光体化合物の混合物を選択する代わりに、ＶＵＶをＵＶに変換する螢燐光体も電極に適用してもよい。このような螢燐光体を電極とランプ壁の両方に適用する場合には、水銀のないＵＶ源を受け入れる。このＵＶ放射螢燐光体を電極だけに適用するが、壁にはなお白色放射螢燐光体ブレンドを適用する場合には、電極から来るＵＶ放射はランプ壁上の螢燐光体を直接励起することができ、２６０ｎｍまたはそれ以上にある波長のＵＶは１４０〜１８０ｎｍの波長範囲におけるＶＵＶよりも電極によって吸収される機会がはるかに少ないので、さらに高い効率利得を達成することができる。
【００３４】
提案された電極／放電容器配置は、内部多電極構成を有するＤＢＤランプの効率の実質的な増加をもたらす。この増加は、やはり電極構成の外形およびランプの設計に応じて、２０〜６０パーセントの範囲にある。一度に多数の微小放電を起すために放電容器の内部に比較的多くの電極を使用して、この結果、放電の均質な分布とＤＢＤランプの高い光度を得ることができる。電極上の発光反射層のため、放電容器内の光放射表面を拡大することができ、この結果としてランプの光出力は高くなる。
【００３５】
本発明は図示および開示された実施形態に限定されるものではなく、その他の要素、改善、および変化もまた本発明の範囲内にある。例えば、放電容器２または外囲器の多くのその他の形を本発明の目的のために適用可能でもあり、例えば外囲器が三角形、正方形、六辺形の断面を有してもよいことは当業者には明らかである。逆に電極を、好ましい実施例は実質的に同じ形状で均一サイズの電極を有する規則的格子の使用を予測するが、正方形（立方体）またはさらに不規則格子などの様々な形式の格子で配置してもよい。また、電極の材料は変わってもよい。さらに反射発光層の材料もまた大きな化合物群から選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】異なる形式の２個の電極を囲む円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図２】図１に示す円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの側面断面図である。
【図３】図１に示すものとは異なる平坦放電容器／電極配置を有する誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図４】図３に示す誘電体バリア放電ランプの側面断面図である。
【図５】４個の電極を囲む円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図６】図５に示すものとは異なる配置の４個の電極を囲む円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図７】複数電極のアレイを囲む円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図８】複数電極のさらに別のアレイを囲む円筒状放電容器を備えた誘電体バリア放電ランプの上面断面図である。
【図９】同じ形式の電極が相互接続されてかつＡＣ電源に接続された、電極配置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ランプ
２  放電容器
３  （第１形式の）電極
４  （第２形式の）電極
５  誘電体層
６  主軸
７  ＡＣ電源
８  導線
９  導線
１０  主電圧源
１１  反射層
１２  発光層
ａ  （誘電体層の）厚さ
Ａ  （電極間の）距離
ｄ  （電極の）直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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