(57)【要約】誘電体バリア型放電ランプ(１００Ａ)は、バルブ(１０)の外側に、管軸α方向に沿って直列に配置された一対の外部電極(１１Ａ，１１Ｂ)を備える。一対の外部電極(１１Ａ，１１Ｂ)間における外部電極(１１Ａ，１１Ｂ)の単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量ｑ０が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、一対の外部電極(１１Ａ，１１Ｂ)間の静電容量であるランプ容量Ｃ０を設定する。ランプ容量Ｃ０は、例えば外部電極(１１Ａ，１１Ｂ)の幅ｗ、長さＬ、バルブ１０との空隙距離ｄで調節する。高いランプ効率を実現できる。
2007141963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブと、  前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、  前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対の外部電極と、  前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、  を備え、  前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項２】
前記外部電極の長さ、前記外部電極の幅、及び前記外部電極と前記バルブの間の空隙距離のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより前記ランプ容量を設定している、請求項１に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項３】
前記外部電極は前記バルブと接触するように配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項４】
前記外部電極は、前記バルブの外周面に対して離隔して配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の誘電体バリア型放電ランプと、  光入射面と光出射面とを備え、前記光源装置から発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板と  を備える、バックライト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライト装置と、  前記拡散板の前記光出射面に対向して配置された液晶パネルと  を備える、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、誘電体バリア型放電ランプに関し、特にランプ効率の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、液晶表示装置のバックライト装置等に使用されるランプとして、放電媒体として水銀を用いるランプ（以下、有水銀ランプと言う）の研究に加え、放電媒体として水銀を用いないランプ（以下、無水銀ランプと言う）の研究が盛んに行われている。無水銀ランプは、温度の時間変化に伴う発光強度の変動が少ない点と、環境上の観点から好ましい。無水銀ランプとしては、希ガスが封入された発光管の管壁を介して放電させる「誘電体バリア型」が主流である。【０００３】  一方、液晶表示装置では高輝度化が求められており、液晶表示装置に使用されるバックライト装置も高輝度化が強く求められている。誘電体バリア型放電ランプにおいて、放電安定化、及び高輝度化（高照度化）を目的とした技術としては、例えば特許文献１がある。【０００４】  図８Ａ及び図８Ｂに特許文献１で開示されている希ガス放電ランプ１を示す。希ガス放電ランプ１は、ガラス製のバルブ２の外面に密着する一対の外部電極３を、絶縁破壊しない範囲で接近させて配置させている。ガラスバルブ２の内周面には蛍光体層４を形成している。外部電極３には点灯回路５により駆動電圧が印加される。【０００５】  特許文献１では、希ガス放電ランプ１の放電状態は、一対の外部電極３の間の距離を絶縁破壊しない範囲で接近させて配置することで安定するとされている。また、特許文献１では、外部電極３の面積を大きく設定すると、投入電力が増大するので希ガス放電ランプ１の出力光束が大きくなり、その結果ランプ効率が高く維持されるとされている。【０００６】
【特許文献１】特開平０５−８２１０１号公報（段落［００２９］，［００３０］，［００３６］，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、本願発明者が誘電体バリア型放電ランプの効率について鋭意研究したところ、特許文献１において効率を向上するとされている構成が、実際には必ずしもランプ効率の向上に寄与しないことを見出した。具体的には、誘電体バリア型放電ランプの効率の指標としてランプからの出力光束をランプへの投入電力で除した値であるランプ効率（ｌｍ／Ｗ）を用い、種々の実験を含む研究を重ねたところ、特許文献１で教示されている外部電極３の面積を大きく設定するということは、実際にはランプ効率を向上する上で重要ではないことが分かった。また、特許文献１に教示された構成とは相反する構成がランプ効率の向上に有効な場合もあることが分かった。【０００８】  本発明は、かかる新たな知見に基づいてなされたものであり、ランプ効率が大幅に向上した誘電体バリア型放電ランプ、及びこれを用いたバックライト装置と液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本願発明者は、いわゆる外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプでは、外部電極間における外部電極の単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量がある値よりも小さい場合に、ランプからの出力光束をランプへの投入電力で除した値であるランプ効率が大幅に向上することを新たに見出した。【００１０】  具体的には、本発明の第１の態様は、バルブと、前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対外部電極と、前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、を備え、前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量（以下、単に単位長さ当たりの放電電荷量という。）が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプを提供する。単位長さ当たりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍとなるようにランプ容量を設定することによりランプ効率が大幅に向上する。【００１１】  単位長さあたりの放電電荷量は、ランプ容量と外部電極間に印加される電圧（ランプ電圧）の積に比例する。しかし、ランプ電圧については、点灯が維持される安定した放電発生を確保する必要があるため、その調整可能な範囲が狭い。従って、ランプ容量の調整により、単位長さあたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満の範囲に設定する必要がある。【００１２】  ランプ容量はバルブの管壁等の比誘電率と外部電極の面積（外部電極の長さと幅）に比例し、外部電極とバルブ間の空隙距離に逆比例する。これらのパラメータのうち、比誘電率の変更には材料の変更等が必要であり、所望の値に調節するのは容易ではない。従って、外部電極の長さ、外部電極の幅、及び外部電極とバルブの間の空隙距離のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより、ランプ容量を設定することが好ましい。【００１３】  単位長さあたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるようにランプ容量が設定されている限り、外部電極はバルブと接触するように配置されていてもよく、バルブの外周面に対して離隔して配置されていてもよい。【００１４】  本発明の第２の態様は、前述の誘電体バリア型放電ランプと、光入射面と光出射面とを備え、前記光源装置から発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板とを備える、バックライト装置を提供する。【００１５】  本発明の第３の態様は、前述のバックライト装置と、前記拡散板の前記光出射面に対向して配置された液晶パネルとを備える、液晶表示装置を提供する。【００１６】  本発明は、液晶表示装置用のバックライト装置に限定されず、看板用バックライト光源、室内用照明光源、車内用照明光源等にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】  本発明かかる外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプでは、一対の外部電極間における外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定しているので、ランプ効率（ｌｍ／Ｗ）を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ａ（外部電極接触型）の管軸方向での模式的な断面図。
【図１Ｂ】図１ＡのＩ−Ｉ線での断面図。
【図２Ａ】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ｂ（外部電極非接触型）の管軸方向での模式的な断面図。
【図２Ｂ】図２ＡのＩＩ−ＩＩ線での断面図。
【図３】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００の等価回路図。
【図４】放電電荷量を測定するための構成の模式的な断面図。
【図５】図４の等価回路図。
【図６】Ｖ−Ｑリサージュ波形図。
【図７】単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηとの関係を示すグラフ。
【図８Ａ】従来の希ガス蛍光ランプ１の管軸方向での断面図。
【図８Ｂ】図８のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図。
【符号の説明】
【００１９】  １  希ガス放電ランプ  ２  バルブ  ３  外部電極  ４  蛍光体層  ５  点灯回路  １００Ａ，１００Ｂ  誘電体バリア型放電ランプ装置  １０  発光管（バルブ）  １１Ａ，１１Ｂ  外部電極  １３  放電空間  １４  点灯回路  １５  蛍光体層  １６  グランド  １７Ａ，１７Ｂ  プローブ  ７００  バックライト装置  ７０１  拡散板  ７０２  拡散シート  ７０３  プリズムシート  ７０４  偏光シート  ７０５  筐体  ８００  液晶パネル  ９００  液晶表示装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。【００２１】  図１Ａ，１Ｂと図２Ａ，Ｂは、それぞれ本発明の実施形態にかかる誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂを示す。後に詳述するように、本発明は外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプにおいて、一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を適切に設定することによりランプ効率を大幅に向上するものである。そして、ランプ容量がかかる範囲に設定されている限り、図１Ａ，１Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ａのように外部電極１１Ａ，１１Ｂがバルブ１０に密接した基本構造（外部電極接触型）を有していても、図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂのように外部電極１１Ａ，１１Ｂがバルブ１０の外周面に対して離隔して配置された基本構造（外部電極非接触型）を有していてもよい。なお、誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂを総称して誘電体バリア型放電ランプ１００と呼ぶ場合がある。【００２２】  以下、図１Ａ，１Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ａを例に、その構造、構成を説明する。【００２３】  図１Ａ，１Ｂを参照すると、誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ａのバルブないしは発光管１０の外側には一対の外部電極１１Ａ，１１Ｂ（以降、外部電極１１Ａ，１１Ｂを区別することなくまとめて言及するときは外部電極１１と言う。）が、バルブ１０の管軸α方向に沿って直列に互いに隣接するように配置されている。また、いずれの外部電極１１Ａ，１１Ｂも発光管１０の外周面に密着形成されており、管軸αと直交する断面での形状は円弧状である。一対の外部電極１１には点灯回路１４が電気的に接続されている。点灯回路１４は外部電極１１へ矩形波の交流電圧を印加する。点灯回路１４からの出力の一端はグランド１６に接続されている。【００２４】  発光管１０は、大量生産が容易で強度も強い細い管形状のもの使用することが一般的である。また、発光管１０の材料はホウケイ酸ガラスが一般的であるが、石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラス等のガラスであってもよい。発光管１０の外径ＯＤは、通常１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度であるが、これに限定するものではない。例えば、一般照明用蛍光灯で利用されている３０ｍｍ程度であっても構わない。発光管１０は、直線状の形状に限らず、Ｕ字状または矩形状等であってもよい。本実施形態では発光管１０は内径ＩＤ２．０ｍｍ、外径ＯＤ３．０ｍｍの直管を使用した。【００２５】  発光管１０は封止されており、その内部、すなわち放電空間１３には放電媒体（図示せず）が封入されている。放電媒体は希ガスを主体とした１種類以上のガスである。封入されているガスの圧力、すなわち放電管１０の内部の圧力は０．１ｋＰａ〜７６．０ｋＰａ程度である。本実施形態では発光管１０内にはキセノン６０％とアルゴン４０％との混合ガスを２０ｋＰａ封入した。ただし、このガス条件に限定されるものではない。【００２６】  外部電極１１は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属や、酸化スズ、酸化インジウム等を主成分とする透明導電性構造物等で形成できる。外部電極１３は鏡面反射処理の施されているものを使用することにより、外部電極１３と発光管１０との間に高反射シートを設定しなくても、発光管１０から外部電極１３への光を効率良く反射させて高い光取り出し効率を実現できる。外部電極１１Ａと外部電極１１Ｂとは、電圧印加時に絶縁破壊しない範囲で近接配置する。具体的には、管軸α方向の外部電極１１Ａ，１１Ｂ間の距離βは０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。０．１ｍｍ未満では絶縁破壊が発生してしまうこと、また５０ｍｍ以上ではバックライ装置用の一般的な発光管１０の大きさや一般的な駆動電圧において放電が不安定になってしまうことが理由である。本実施例ではこの距離βは７ｍｍである。【００２７】  また、外部電極１１Ａ，１１Ｂの管軸α方向の長さＬは同一のものを使用した。しかし、必ずしも同一である必要はない。【００２８】  蛍光体層１５は、放電媒体から発せられた光の波長を変換するために形成される。蛍光体層１５の材料を変化させることによって、さまざまな波長の光が得られる。たとえば、白色光や、赤、緑及び青等の光が得られる。蛍光体層１５は、所謂、一般照明用蛍光灯、プラズマディスプレイ等に用いられる材料で形成できる。【００２９】  点灯回路１４は、外部電極１１に矩形波の交流電圧を印加する。誘電体バリア型放電の場合は一般的に矩形波で電圧を印加するとランプ効率（発光管１０からの出力光束を発光管１０への投入電力で除した値）が高くなるので好ましい。なお、電圧波形は矩形波に限定されず、発光管１０が点灯できる範囲であればサイン波等でもよい。点灯回路１４によって交流電圧が印加されることにより、発光管１０の管壁を介して誘電体バリア放電が繰り返し発生し、放電媒体に含まれる希ガスがプラズマ化して発光する。【００３０】  図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは発光管１１の外周面に対して離隔して配置され、管軸α方向全ての部分で発光管１１の外周面との最短の空隙距離ｔが同一とである。また、誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは全体として平板状ないしは帯状であり、管軸αと直交する断面での形状は矩形状を呈する。図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂのその他の構成は図１Ａ，１Ｂのものと同一である。【００３１】  次に、ランプ容量について説明する。図３に誘電体バリア型放電ランプ１００の等価回路を示す。誘電体バリア型放電ランプ装置１００は、外部電極１１Ａと外部電極１１Ｂとの間に誘電体としての発光管１０内部の放電空間１３、蛍光体層１５、及び発光管１０とが挟まれたランプ容量Ｃ０をもつコンデンサＡ０に相当する。本願発明者はこのランプ容量Ｃ０について誘電体バリア型放電ランプ１００のランプ効率が大幅に向上する設定を実験的に見出した。以下、その詳細を説明する。【００３２】  まず、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電電荷量ｑ０とランプ効率ηの測定方法について説明する。【００３３】  図４に示すように、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電電荷量ｑ０とランプ効率ηを測定するために、外部電極１１Ｂとグランド１６との間に、ランプ容量Ｃ０と直列になるように静電容量Ｃ２を持つ測定用コンデンサＡ２を接続する。図５は図４の等価回路図である。この等価回路において、ランプ容量Ｃ０と静電容量Ｃ２とにかかる合計電圧Ｖ１が測定できる位置と、静電容量Ｃ２にかかる電圧Ｖ２が測定できる位置とに、それぞれ電圧プローブ１７Ａ，１７Ｂを接続する。なお、ランプに印加される電圧への影響を小さくするために、コンデンサＡ２の静電容量Ｃ２はランプ容量Ｃ０に比べて十分大きく設定する必要がある。本実施形態では、ランプ容量Ｃ０が数１０ｐＦ程度であるのに対し、静電容量が数１０ｎＦ程度のコンデンサＡ２を使用した。【００３４】  この回路構成において、点灯回路１４から矩形波電圧を印加して発光管１０を点灯させた状態で電圧プローブ１７Ａ，１７Ｂにより電圧Ｖ１，Ｖ２を測定する。外部電極１１Ａ，１１Ｂ間に印加される電圧、すなわちランプ電圧Ｖ０は、下記の式１に示すように、測定された電圧Ｖ１から同じく測定された電圧Ｖ２を引いた差として算出される。【００３５】
【数１】
2007141963.tif 000003
【００３６】  コンデンサＡ２と誘電体バリア型放電ランプ１００で構成されるコンデンサＡ０とは直列接続である。従って、誘電体バリア型放電ランプ１００で構成されるコンデンサＡ０に蓄えられる電荷Ｑは、以下の式２に示すようにコンデンサＡ２の静電容量Ｃ２と電圧Ｖ２との積として算出される。【００３７】
【数２】
2007141963.tif 000004
【００３８】  図６に、上記より算出したランプ電圧Ｖ０とコンデンサＡ０に蓄えられる電荷Ｑとを、それぞれ横軸と縦軸とにしたＶ−Ｑリサージュ図を示す。ここで、ランプ電力ＷＬは、ランプ電流Ｉとランプ電圧Ｖ０の積、すなわち単位時間あたりに流れる電荷量とランプ電圧Ｖ０との積で表せるので、前記Ｖ−Ｑリサージュ図の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた面積Ｓに点灯回路１４の駆動周波数ｆを掛けた値に相当し、次式３で表せる。【００３９】
【数３】
2007141963.tif 000005
【００４０】  ここで、点Ａから点Ｂまで、及び点Ｃから点Ｄまでは、非放電時の電圧Ｖ０の変化とコンデンサＡへの電荷Ｑの蓄積とを表している。一方、点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでは、放電空間１３が放電し始めた時から放電終了時までのランプ電圧Ｖ０の変化とコンデンサＡ０への電荷Ｑの蓄積とを示している。つまり、点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでの電荷Ｑの変化は、放電によって放電空間１３内を移動した電荷である。この点Ｂから点Ｃまで、又は点Ｄから点Ａまでの電荷Ｑの蓄積量を、一回の放電あたりの放電電荷量Ｑ０と定義する。【００４１】  今、点Ｂ及び点Ｃのランプ電圧Ｖ０をそれぞれの電圧Ｖ０ｂ，Ｖ０ｃとし、その平均電圧値をＶ０ｂｄとする。同様に、点Ｄ及び点Ａのランプ電圧Ｖ０をそれぞれの電圧Ｖ０ｄ，Ｖ０ａとし、その平均電圧値をＶ０ｄａとする。点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでのランプ電圧Ｖ０の変化は小さいので、放電電荷量Ｑ０は、面積Ｓを平均電圧値Ｖ０ｂｃから平均電圧値Ｖ０ｄａを引いた値であるＶ０ｂｃｄａで除した値に概ね相当し、次式４で表せる。【００４２】
【数４】
2007141963.tif 000006
【００４３】  ただし、本実施形態の誘電体バリア型放電ランプ装置１００では、外部電極１１Ａ，１１Ｂが発光管１０の管軸α方向に延びており、外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬによってランプ装置１００の放電電荷量Ｑ０が異なる。そこで、外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬの影響を排除して放電電荷量を評価するために、以下の式５に示すように外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬで放電電荷量Ｑ０を除した値を、一回の放電あたり、かつ外部電極１１Ａ，１１Ｂの単位長さあたりの放電電荷量ｑ０として定義する。【００４４】
【数５】
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【００４５】  また、誘電体バリア型放電ランプ装置３００から出力される全光束値をφとすると、ランプ効率ηは式３より得られるランプＷＬを使用して以下の式６で算出できる。【００４６】
【数６】
2007141963.tif 000008
【００４７】  以上のように、ダミーのコンデンサＡ２（図４）を使用することで誘電体バリア型放電ランプ装置１００におけるＶ−Ｑリサージュ図が得られ、それを利用してランプ効率ηと単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とが算出できる。【００４８】  単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηの相関を調べた。まず、放電電荷量ｑ０を変化させる方法について説明する。【００４９】  前述のように、誘電体バリア型放電ランプ装置１００は、外部電極１１Ａ，１１Ｂとの間に誘電体としての放電空間１３、蛍光体１５、及び発光管１０とが挟まれたランプ容量Ｃ０をもつコンデンサＡ０に相当する。前述のように放電電荷量Ｑ０は、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電時に、コンデンサＡ０に蓄積される電荷である。一般に電荷は静電容量と電圧の積であるので、放電電荷量Ｑ０を小さくするには、単純にはランプ容量Ｃ０を小さくするか、ランプ電圧Ｖ０を低くすれば良いと考えられる。しかし、ランプ電圧Ｖ０は、ランプの点灯を維持できる電圧に設定する必要がある。本実施形態では、ランプ電圧Ｖ０は誘電体バリア型放電ランプ装置１００が安定放電するのに最低限必要な電圧とこの電圧より２０％高い電圧との間の範囲で設定しており、これ以上ランプ電圧を低下させることはできない。このようにランプ電圧は点灯が維持される安定した放電発生を確保する必要があるため、調整可能な範囲が狭い。そこで、本実施形態では、ランプ容量Ｃ０を変化させることにより放電電荷量Ｑ０（単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０）を調整した。【００５０】  ランプ容量Ｃ０は発光管１０の管壁の比誘電率と外部電極１１の面積に比例し、外部電極１１と発光管１０と間の空隙距離ｄに逆比例する。従って、ランプ容量Ｃ０を変化させるには、外部電極１１Ａ，１１Ｂの面積を変える、具体的には外部電極１１Ａ，１１Ｂの管軸αに直交する方向の長さである幅ｗ、又は管軸α方向の長さＬを変える方法、又は外部電極１１Ａ，１１Ｂと発光管１０との空隙距離ｄを変える方法、又は発光管１０の構成材料を変えて誘電率εを変化させる方法等が考えられる。しかし、比誘電率εの変更には材料の変更等が必要であり、所望に値に調節するのは容易ではない。そこで本実施形態では、最も容易にランプ容量Ｃ０を変化させる方法として、発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄ、外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ及び長さＬを調節することでランプ容量Ｃ０を変化させた。【００５１】  ランプ容量Ｃ０（発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄと外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ及び長さＬ）が異なる複数種類（２２種類）の誘電体バリア型放電ランプ１００を作製し、前述の方法で放電電荷量ｑ０とランプ効率ηを測定して両者の関係を調べた。【００５２】  誘電体バリア型放電ランプ１００の全光束φは、誘電体バリア型放電ランプ１００を積分球内に設置し、点灯回路１４としての高圧パルス電源（ハイデン研究所製：ＳＢＰ−５Ｋ−ＨＦ−１）により点灯させて測定した。高圧パルス電源の駆動波形は、正負交番の矩形であり、電圧はｐ−ｐ値が２ｋＶから８ｋＶまで、ランプ容量Ｃ０と発光管１０の長さＬ’によって異なるが、誘電体バリア型放電ランプ装置１００を安定に放電させるのに必要な電��を印加した。【００５３】  測定に供した個々の誘電体バリア型放電ランプ１００の空隙距離ｄ、外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ、及び外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬ、単位長さあたりの放電電荷量ｑ０の測定結果、及びランプ効率ηの測定結果は下記の表１に示す通りである。また、表１の結果を基に、横軸が単位長さあたりの放電電荷量ｑ０、縦軸がランプ効率ηとしてグラフ化したものを図７に示す。【００５４】
【表１】
2007141963.tif 000009
【００５５】  ランプ容量Ｃ０を変えるための寸法条件は以下の通りである。まず、発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄは０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、３．０ｍｍの４種類について実験した。次に、外部電極１１、及び１２の幅ｗは１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、２０ｍｍの４種類について実験した。また、発光管１０の長さＬ’は８０ｍｍ、１６０ｍｍ、３１０ｍｍ、４６０ｍｍ、６１０ｍｍの５種類について実験した。さらに、外部電極１１、及び１２の長さＬは発光管１０の長さＬ’に合わせて、３５ｍｍ（Ｌ’＝８０ｍｍ）、７５ｍｍ（Ｌ’＝１６０ｍｍ）、１５０ｍｍ（Ｌ’＝３１０ｍｍ）、３００ｍｍ（Ｌ’＝６１０ｍｍ）の５種類について実験した。【００５６】  なお、外部電極１１の主成分はＡｌであり、反射機能を持たすために外部電極１２の表面をＡｇでコーティングを施してある。個々の誘電体バリア型放電ランプ１００の寸法、材質等は図１Ａから図２Ｂを参照して説明した通りである。【００５７】  以下、得られた測定結果について説明する。まず表１から、ランプ効率ηにて、特許文献１に教示されているような外部電極面積１３が大きいほどランプ効率ηが良好であるという関係は認められず、逆に単に外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗを広くした場合、ランプ効率ηが低下してしまうことが分かった。例えば表１のＮｏ．１０とＮｏ．１６は外部電極１１の長さＬは同じ７５ｍｍで外部電極１１の幅ｗは前者が３ｍｍで後者が２０ｍｍである。すなわち、Ｎｏ．１６はＮｏ．１０に対して外部電極１１の面積を大きくした場合に相当する。しかし、Ｎｏ．１６はＮｏ．１０よりも単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０が大きく、かつランプ効率ηも低い。【００５８】  図７から、ランプ効率ηは、外部電極１１の寸法や配置を規定する個々のパラメータ自体、すなわち外部電極１１の幅ｗ、外部電極１１と発光管１０の空隙距離ｄ、及び外部電極の長さＬのいずれに対しても相関を有しない。しかし、ランプ効率ηは外部電極１１の単位長さあたりの放電電荷量ｑ０（幅ｗ、空隙距離ｄ、及び長さＬを変化させることでランプ容量Ｃ０を調節し、それによって種々の値に変化させている。）に依存していることが分かった。具体的には、ランプ効率ηは、単位長さあたりの放電電荷量ｑ０を小さくした場合に向上することが分かった。【００５９】  図７において単位長さあたりの放電電荷量ｑ０が比較的小さい領域Ａに含まれる２０個の測定値、すなわちＮｏ．１〜２０について単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηとの間に線形的な相関があるように認められた。そこで、Ｎｏ．１〜２０について線形フィッティングを行ったところ、以下の式７で表されるフィッティング線Ｃ１が得られた。【００６０】
【数７】
2007141963.tif 000010
【００６１】  同様に、図７において単位長さあたりの放電電荷量ｑ０が比較的大きい領域Ｂに含まれる５個の測定値、すなわちＮｏ．１８〜２２について単位長さあたりの放電量ｑ０とランプ効率ηとの間に線形的な相関があるように認められた。そこで、Ｎｏ．１８〜２２について線形フィッティングを行ったところ、以下の式８で表されるフィッティング線Ｃ２が得られた。【００６２】
【数８】
2007141963.tif 000011
【００６３】  フィッティング線Ｃ１の傾き（０．１７９）はフィッティング線Ｃ２の傾き（０．０２８８）よりも大幅に大きいので、単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０がそれよりも小さいと放電電荷量ｑ０の減少に対するランプ効率ηの向上率が著しく高くなる境界が、フィッティング線Ｃ１，Ｃ２が交差領域付近に存在することになる。そこで、フィッティング線Ｃ１，Ｃ２の交点を計算したところ図７において符号Ｄで示すように約１２０ｎＣ／ｍであった。この交点Ｄよりも放電電荷量ｑ０の値が小さい測定値のうちで最も放電電荷量ｑ０の値が大きいもの、すなわち放電電荷量ｑ０の減少に対するランプ効率ηの著しい向上が認められる最大の測定値は、Ｎｏ．１３（放電電荷量は１００ｎＣ／ｍ）であった。言い換えると、少なくともＮｏ．１３（１００ｎＣ／ｍ）よりも放電電荷量ｑ０が小さい測定値については、確実に放電電荷量ｑ０の減少に対してランプ効率ηが著しく向上する。【００６４】  以上の理由より、一対の外部電極１１間における外部電極１１の単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量ｑ０が１００ｎＣ／ｍ未満となるようにランプ容量Ｃ０（例えば外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ、長さＬ、及び発光管１０との空隙距離ｄにより調整する。）を設定すれば、ランプ効率を大幅に向上できる。【００６５】  なお、表１及び図７の測定値Ｎｏ．１〜２２における放電電荷量ｑ０の最小値は約２０ｎＣ／ｍ（Ｎｏ．１０）となっているが、これは印加電圧上限の実験的制約によるものである。ランプ容量Ｃ０に起因する放電電荷量ｑ０はランプ容量Ｃ０が小さいほど、小さくなる。一方で、放電電荷量ｑ０が小さくなるほど、放電させるために、より高い電圧が必要となる。より高い電圧を供給できれば、放電電荷量ｑ０は２０ｎＣ／ｍより小さくてもよい。通常は、各発光デバイスの点灯回路の性能やコストの制約により、実用上のランプ容量、及び放電電荷量ｑ０の下限値が設定されることになる。【００６６】  なお、図７では横軸を単位長さあたりの放電電荷量ｑ０としているが、電流密度で換算すると、Ｎｏ．２１では約０．５６ｍＡ／ｃｍ２、Ｎｏ．１９では約０．２０ｍＡ／ｃｍ２である。電流密度の計算は、発光管１０の断面積ではなく、外部電極１１の表面積でランプ密度を除算して算出した。発光管１０の側面の大半の面積に外部電極１１が配置されており、発光管の長手方向の両端に電極が存在すると場合と異なるからである。【００６７】  なお、表１及び図７は外部電極１１Ａ，１１Ｂ間の距離βが７ｍｍの場合であるが、距離βを０．５ｍｍから５０ｍｍの範囲で変更させても特性に大きな違いは見られなかった。【００６８】  本実施形態の誘電体バリア型放電ランプ１００は、液晶表示装置９００用の面光源デバイスであるバックライト装置７００の一部を構成し、拡散板７０１の光入射面７０１ａ側に配置されている。図１Ａ，２Ａにおいて紙面に対して垂直な方向に複数の誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂが互いに平行となる姿勢で配置される。拡散板７０１の光出射面７０１ｂ側には、光を散乱させるための拡散シート７０２、放射される光の方位を限定するためのプリズムシート７０３、および放出される光の偏光を制限する偏光シート��０４が積層状態で配置されている。誘電体バリア型放電ランプ１００、拡散板７０１、及び光学シート７０２〜７０４は筐体７０５内に収容されている。偏光シート７０４の前面に液晶パネル８００が配置されている。誘電体バリア型放電ランプ１００の発する光は、拡散板７０１の光出射面７０１ｂから出射し、光学シート７０２〜７０４を透過して液晶パネル８００を背面側から照射する。【００６９】  本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、液晶表示装置のバックライト装置を例に説明したが、本発明の誘電体バリア型放電ランプは液晶表示装置以外の面光源にも使用できる。例えば、看板用のバックライト、室内用照明光源、車内用照明光源等に使用できる。【００７０】  添付図面を参照して本発明を十分に説明したが、当業者にとって種々の変更及び変形が可能である。従って、そのような変更及び変形は本発明の意図及び範囲から離れない限り、本発明に含まれると解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  本発明の誘電体バリア型放電ランプは、液晶表示装置用のバックライト光源、看板用バックライト光源、室内用照明光源、車内用照明光源等として有用である。
【図１Ａ】
2007141963.tif 000012
【図１Ｂ】
2007141963.tif 000013
【図２Ａ】
2007141963.tif 000014
【図２Ｂ】
2007141963.tif 000015
【図３】
2007141963.tif 000016
【図４】
2007141963.tif 000017
【図５】
2007141963.tif 000018
【図６】
2007141963.tif 000019
【図７】
2007141963.tif 000020
【図８Ａ】
2007141963.tif 000021
【図８Ｂ】
2007141963.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月27日(2007.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブと、
前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、
前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対の外部電極と、
前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、
を備え、
前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項２】
前記外部電極の長さ、前記外部電極の幅、及び前記外部電極と前記バルブの間の空隙距離のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより前記ランプ容量を設定している、請求項１に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項３】
前記外部電極は前記バルブと接触するように配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項４】
前記外部電極は、前記バルブの外周面に対して離隔して配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の誘電体バリア型放電ランプと、
光入射面と光出射面とを備え、前記光源装置から発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板と
を備える、バックライト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライト装置と、
前記拡散板の前記光出射面に対向して配置された液晶パネルと
を備える、液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア型放電ランプに関し、特にランプ効率の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置のバックライト装置等に使用されるランプとして、放電媒体として水銀を用いるランプ（以下、有水銀ランプと言う）の研究に加え、放電媒体として水銀を用いないランプ（以下、無水銀ランプと言う）の研究が盛んに行われている。無水銀ランプは、温度の時間変化に伴う発光強度の変動が少ない点と、環境上の観点から好ましい。無水銀ランプとしては、希ガスが封入された発光管の管壁を介して放電させる「誘電体バリア型」が主流である。
【０００３】
一方、液晶表示装置では高輝度化が求められており、液晶表示装置に使用されるバックライト装置も高輝度化が強く求められている。誘電体バリア型放電ランプにおいて、放電安定化、及び高輝度化（高照度化）を目的とした技術としては、例えば特許文献１がある。
【０００４】
図８Ａ及び図８Ｂに特許文献１で開示されている希ガス放電ランプ１を示す。希ガス放電ランプ１は、ガラス製のバルブ２の外面に密着する一対の外部電極３を、絶縁破壊しない範囲で接近させて配置させている。ガラスバルブ２の内周面には蛍光体層４を形成している。外部電極３には点灯回路５により駆動電圧が印加される。
【０００５】
特許文献１では、希ガス放電ランプ１の放電状態は、一対の外部電極３の間の距離を絶縁破壊しない範囲で接近させて配置することで安定するとされている。また、特許文献１では、外部電極３の面積を大きく設定すると、投入電力が増大するので希ガス放電ランプ１の出力光束が大きくなり、その結果ランプ効率が高く維持されるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−８２１０１号公報（段落［００２９］，［００３０］，［００３６］，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願発明者が誘電体バリア型放電ランプの効率について鋭意研究したところ、特許文献１において効率を向上するとされている構成が、実際には必ずしもランプ効率の向上に寄与しないことを見出した。具体的には、誘電体バリア型放電ランプの効率の指標としてランプからの出力光束をランプへの投入電力で除した値であるランプ効率（ｌｍ／Ｗ）を用い、種々の実験を含む研究を重ねたところ、特許文献１で教示されている外部電極３の面積を大きく設定するということは、実際にはランプ効率を向上する上で重要ではないことが分かった。また、特許文献１に教示された構成とは相反する構成がランプ効率の向上に有効な場合もあることが分かった。
【０００８】
本発明は、かかる新たな知見に基づいてなされたものであり、ランプ効率が大幅に向上した誘電体バリア型放電ランプ、及びこれを用いたバックライト装置と液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、いわゆる外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプでは、外部電極間における外部電極の単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量がある値よりも小さい場合に、ランプからの出力光束をランプへの投入電力で除した値であるランプ効率が大幅に向上することを新たに見出した。
【００１０】
具体的には、本発明の第１の態様は、バルブと、前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対外部電極と、前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、を備え、前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量（以下、単に単位長さ当たりの放電電荷量という。）が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプを提供する。単位長さ当たりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍとなるようにランプ容量を設定することによりランプ効率が大幅に向上する。
【００１１】
単位長さあたりの放電電荷量は、ランプ容量と外部電極間に印加される電圧（ランプ電圧）の積に比例する。しかし、ランプ電圧については、点灯が維持される安定した放電発生を確保する必要があるため、その調整可能な範囲が狭い。従って、ランプ容量の調整により、単位長さあたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満の範囲に設定する必要がある。
【００１２】
ランプ容量はバルブの管壁等の比誘電率と外部電極の面積（外部電極の長さと幅）に比例し、外部電極とバルブ間の空隙距離に逆比例する。これらのパラメータのうち、比誘電率の変更には材料の変更等が必要であり、所望の値に調節するのは容易ではない。従って、外部電極の長さ、外部電極の幅、及び外部電極とバルブの間の空隙距離のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより、ランプ容量を設定することが好ましい。
【００１３】
単位長さあたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるようにランプ容量が設定されている限り、外部電極はバルブと接触するように配置されていてもよく、バルブの外周面に対して離隔して配置されていてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前述の誘電体バリア型放電ランプと、光入射面と光出射面とを備え、前記光源装置から発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板とを備える、バックライト装置を提供する。
【００１５】
本発明の第３の態様は、前述のバックライト装置と、前記拡散板の前記光出射面に対向して配置された液晶パネルとを備える、液晶表示装置を提供する。
【００１６】
本発明は、液晶表示装置用のバックライト装置に限定されず、看板用バックライト光源、室内用照明光源、車内用照明光源等にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明かかる外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプでは、一対の外部電極間における外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定しているので、ランプ効率（ｌｍ／Ｗ）を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１Ａ，１Ｂと図２Ａ，Ｂは、それぞれ本発明の実施形態にかかる誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂを示す。後に詳述するように、本発明は外部−外部電極方式の誘電体バリア型放電ランプにおいて、一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を適切に設定することによりランプ効率を大幅に向上するものである。そして、ランプ容量がかかる範囲に設定されている限り、図１Ａ，１Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ａのように外部電極１１Ａ，１１Ｂがバルブ１０に密接した基本構造（外部電極接触型）を有していても、図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂのように外部電極１１Ａ，１１Ｂがバルブ１０の外周面に対して離隔して配置された基本構造（外部電極非接触型）を有していてもよい。なお、誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂを総称して誘電体バリア型放電ランプ１００と呼ぶ場合がある。
【００２０】
以下、図１Ａ，１Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ａを例に、その構造、構成を説明する。
【００２１】
図１Ａ，１Ｂを参照すると、誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ａのバルブないしは発光管１０の外側には一対の外部電極１１Ａ，１１Ｂ（以降、外部電極１１Ａ，１１Ｂを区別することなくまとめて言及するときは外部電極１１と言う。）が、バルブ１０の管軸α方向に沿って直列に互いに隣接するように配置されている。また、いずれの外部電極１１Ａ，１１Ｂも発光管１０の外周面に密着形成されており、管軸αと直交する断面での形状は円弧状である。一対の外部電極１１には点灯回路１４が電気的に接続されている。点灯回路１４は外部電極１１へ矩形波の交流電圧を印加する。点灯回路１４からの出力の一端はグランド１６に接続されている。
【００２２】
発光管１０は、大量生産が容易で強度も強い細い管形状のもの使用することが一般的である。また、発光管１０の材料はホウケイ酸ガラスが一般的であるが、石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラス等のガラスであってもよい。発光管１０の外径ＯＤは、通常１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度であるが、これに限定するものではない。例えば、一般照明用蛍光灯で利用されている３０ｍｍ程度であっても構わない。発光管１０は、直線状の形状に限らず、Ｕ字状または矩形状等であってもよい。本実施形態では発光管１０は内径ＩＤ２．０ｍｍ、外径ＯＤ３．０ｍｍの直管を使用した。
【００２３】
発光管１０は封止されており、その内部、すなわち放電空間１３には放電媒体（図示せず）が封入されている。放電媒体は希ガスを主体とした１種類以上のガスである。封入されているガスの圧力、すなわち放電管１０の内部の圧力は０．１ｋＰａ〜７６．０ｋＰａ程度である。本実施形態では発光管１０内にはキセノン６０％とアルゴン４０％との混合ガスを２０ｋＰａ封入した。ただし、このガス条件に限定されるものではない。
【００２４】
外部電極１１は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属や、酸化スズ、酸化インジウム等を主成分とする透明導電性構造物等で形成できる。外部電極１３は鏡面反射処理の施されているものを使用することにより、外部電極１３と発光管１０との間に高反射シートを設定しなくても、発光管１０から外部電極１３への光を効率良く反射させて高い光取り出し効率を実現できる。外部電極１１Ａと外部電極１１Ｂとは、電圧印加時に絶縁破壊しない範囲で近接配置する。具体的には、管軸α方向の外部電極１１Ａ，１１Ｂ間の距離βは０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。０．１ｍｍ未満では絶縁破壊が発生してしまうこと、また５０ｍｍ以上ではバックライ装置用の一般的な発光管１０の大きさや一般的な駆動電圧において放電が不安定になってしまうことが理由である。本実施例ではこの距離βは７ｍｍである。
【００２５】
また、外部電極１１Ａ，１１Ｂの管軸α方向の長さＬは同一のものを使用した。しかし、必ずしも同一である必要はない。
【００２６】
蛍光体層１５は、放電媒体から発せられた光の波長を変換するために形成される。蛍光体層１５の材料を変化させることによって、さまざまな波長の光が得られる。たとえば、白色光や、赤、緑及び青等の光が得られる。蛍光体層１５は、所謂、一般照明用蛍光灯、プラズマディスプレイ等に用いられる材料で形成できる。
【００２７】
点灯回路１４は、外部電極１１に矩形波の交流電圧を印加する。誘電体バリア型放電の場合は一般的に矩形波で電圧を印加するとランプ効率（発光管１０からの出力光束を発光管１０への投入電力で除した値）が高くなるので好ましい。なお、電圧波形は矩形波に限定されず、発光管１０が点灯できる範囲であればサイン波等でもよい。点灯回路１４によって交流電圧が印加されることにより、発光管１０の管壁を介して誘電体バリア放電が繰り返し発生し、放電媒体に含まれる希ガスがプラズマ化して発光する。
【００２８】
図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは発光管１１の外周面に対して離隔して配置され、管軸α方向全ての部分で発光管１１の外周面との最短の空隙距離ｔが同一とである。また、誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは全体として平板状ないしは帯状であり、管軸αと直交する断面での形状は矩形状を呈する。図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂのその他の構成は図１Ａ，１Ｂのものと同一である。
【００２９】
次に、ランプ容量について説明する。図３に誘電体バリア型放電ランプ１００の等価回路を示す。誘電体バリア型放電ランプ装置１００は、外部電極１１Ａと外部電極１１Ｂとの間に誘電体としての発光管１０内部の放電空間１３、蛍光体層１５、及び発光管１０とが挟まれたランプ容量Ｃ０をもつコンデンサＡ０に相当する。本願発明者はこのランプ容量Ｃ０について誘電体バリア型放電ランプ１００のランプ効率が大幅に向上する設定を実験的に見出した。以下、その詳細を説明する。
【００３０】
まず、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電電荷量ｑ０とランプ効率ηの測定方法について説明する。
【００３１】
図４に示すように、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電電荷量ｑ０とランプ効率ηを測定するために、外部電極１１Ｂとグランド１６との間に、ランプ容量Ｃ０と直列になるように静電容量Ｃ２を持つ測定用コンデンサＡ２を接続する。図５は図４の等価回路図である。この等価回路において、ランプ容量Ｃ０と静電容量Ｃ２とにかかる合計電圧Ｖ１が測定できる位置と、静電容量Ｃ２にかかる電圧Ｖ２が測定できる位置とに、それぞれ電圧プローブ１７Ａ，１７Ｂを接続する。なお、ランプに印加される電圧への影響を小さくするために、コンデンサＡ２の静電容量Ｃ２はランプ容量Ｃ０に比べて十分大きく設定する必要がある。本実施形態では、ランプ容量Ｃ０が数１０ｐＦ程度であるのに対し、静電容量が数１０ｎＦ程度のコンデンサＡ２を使用した。
【００３２】
この回路構成において、点灯回路１４から矩形波電圧を印加して発光管１０を点灯させた状態で電圧プローブ１７Ａ，１７Ｂにより電圧Ｖ１，Ｖ２を測定する。外部電極１１Ａ，１１Ｂ間に印加される電圧、すなわちランプ電圧Ｖ０は、下記の式１に示すように、測定された電圧Ｖ１から同じく測定された電圧Ｖ２を引いた差として算出される。
【００３３】
【数１】
2007141963.tif 000023
【００３４】
コンデンサＡ２と誘電体バリア型放電ランプ１００で構成されるコンデンサＡ０とは直列接続である。従って、誘電体バリア型放電ランプ１００で構成されるコンデンサＡ０に蓄えられる電荷Ｑは、以下の式２に示すようにコンデンサＡ２の静電容量Ｃ２と電圧Ｖ２との積として算出される。
【００３５】
【数２】
2007141963.tif 000024
【００３６】
図６に、上記より算出したランプ電圧Ｖ０とコンデンサＡ０に蓄えられる電荷Ｑとを、それぞれ横軸と縦軸とにしたＶ−Ｑリサージュ図を示す。ここで、ランプ電力ＷＬは、ランプ電流Ｉとランプ電圧Ｖ０の積、すなわち単位時間あたりに流れる電荷量とランプ電圧Ｖ０との積で表せるので、前記Ｖ−Ｑリサージュ図の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた面積Ｓに点灯回路１４の駆動周波数ｆを掛けた値に相当し、次式３で表せる。
【００３７】
【数３】
2007141963.tif 000025
【００３８】
ここで、点Ａから点Ｂまで、及び点Ｃから点Ｄまでは、非放電時の電圧Ｖ０の変化とコンデンサＡへの電荷Ｑの蓄積とを表している。一方、点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでは、放電空間１３が放電し始めた時から放電終了時までのランプ電圧Ｖ０の変化とコンデンサＡ０への電荷Ｑの蓄積とを示している。つまり、点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでの電荷Ｑの変化は、放電によって放電空間１３内を移動した電荷である。この点Ｂから点Ｃまで、又は点Ｄから点Ａまでの電荷Ｑの蓄積量を、一回の放電あたりの放電電荷量Ｑ０と定義する。
【００３９】
今、点Ｂ及び点Ｃのランプ電圧Ｖ０をそれぞれの電圧Ｖ０ｂ，Ｖ０ｃとし、その平均電圧値をＶ０ｂｄとする。同様に、点Ｄ及び点Ａのランプ電圧Ｖ０をそれぞれの電圧Ｖ０ｄ，Ｖ０ａとし、その平均電圧値をＶ０ｄａとする。点Ｂから点Ｃまで、及び点Ｄから点Ａまでのランプ電圧Ｖ０の変化は小さいので、放電電荷量Ｑ０は、面積Ｓを平均電圧値Ｖ０ｂｃから平均電圧値Ｖ０ｄａを引いた値であるＶ０ｂｃｄａで除した値に概ね相当し、次式４で表せる。
【００４０】
【数４】
2007141963.tif 000026
【００４１】
ただし、本実施形態の誘電体バリア型放電ランプ装置１００では、外部電極１１Ａ，１１Ｂが発光管１０の管軸α方向に延びており、外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬによってランプ装置１００の放電電荷量Ｑ０が異なる。そこで、外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬの影響を排除して放電電荷量を評価するために、以下の式５に示すように外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬで放電電荷量Ｑ０を除した値を、一回の放電あたり、かつ外部電極１１Ａ，１１Ｂの単位長さあたりの放電電荷量ｑ０として定義する。
【００４２】
【数５】
2007141963.tif 000027
【００４３】
また、誘電体バリア型放電ランプ装置３００から出力される全光束値をφとすると、ランプ効率ηは式３より得られるランプＷＬを使用して以下の式６で算出できる。
【００４４】
【数６】
2007141963.tif 000028
【００４５】
以上のように、ダミーのコンデンサＡ２（図４）を使用することで誘電体バリア型放電ランプ装置１００におけるＶ−Ｑリサージュ図が得られ、それを利用してランプ効率ηと単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とが算出できる。
【００４６】
単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηの相関を調べた。まず、放電電荷量ｑ０を変化させる方法について説明する。
【００４７】
前述のように、誘電体バリア型放電ランプ装置１００は、外部電極１１Ａ，１１Ｂとの間に誘電体としての放電空間１３、蛍光体１５、及び発光管１０とが挟まれたランプ容量Ｃ０をもつコンデンサＡ０に相当する。前述のように放電電荷量Ｑ０は、誘電体バリア型放電ランプ装置１００の放電時に、コンデンサＡ０に蓄積される電荷である。一般に電荷は静電容量と電圧の積であるので、放電電荷量Ｑ０を小さくするには、単純にはランプ容量Ｃ０を小さくするか、ランプ電圧Ｖ０を低くすれば良いと考えられる。しかし、ランプ電圧Ｖ０は、ランプの点灯を維持できる電圧に設定する必要がある。本実施形態では、ランプ電圧Ｖ０は誘電体バリア型放電ランプ装置１００が安定放電するのに最低限必要な電圧とこの電圧より２０％高い電圧との間の範囲で設定しており、これ以上ランプ電圧を低下させることはできない。このようにランプ電圧は点灯が維持される安定した放電発生を確保する必要があるため、調整可能な範囲が狭い。そこで、本実施形態では、ランプ容量Ｃ０を変化させることにより放電電荷量Ｑ０（単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０）を調整した。
【００４８】
ランプ容量Ｃ０は発光管１０の管壁の比誘電率と外部電極１１の面積に比例し、外部電極１１と発光管１０と間の空隙距離ｄに逆比例する。従って、ランプ容量Ｃ０を変化させるには、外部電極１１Ａ，１１Ｂの面積を変える、具体的には外部電極１１Ａ，１１Ｂの管軸αに直交する方向の長さである幅ｗ、又は管軸α方向の長さＬを変える方法、又は外部電極１１Ａ，１１Ｂと発光管１０との空隙距離ｄを変える方法、又は発光管１０の構成材料を変えて誘電率εを変化させる方法等が考えられる。しかし、比誘電率εの変更には材料の変更等が必要であり、所望に値に調節するのは容易ではない。そこで本実施形態では、最も容易にランプ容量Ｃ０を変化させる方法として、発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄ、外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ及び長さＬを調節することでランプ容量Ｃ０を変化させた。
【００４９】
ランプ容量Ｃ０（発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄと外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ及び長さＬ）が異なる複数種類（２２種類）の誘電体バリア型放電ランプ１００を作製し、前述の方法で放電電荷量ｑ０とランプ効率ηを測定して両者の関係を調べた。
【００５０】
誘電体バリア型放電ランプ１００の全光束φは、誘電体バリア型放電ランプ１００を積分球内に設置し、点灯回路１４としての高圧パルス電源（ハイデン研究所製：ＳＢＰ−５Ｋ−ＨＦ−１）により点灯させて測定した。高圧パルス電源の駆動波形は、正負交番の矩形であり、電圧はｐ−ｐ値が２ｋＶから８ｋＶまで、ランプ容量Ｃ０と発光管１０の長さＬ’によって異なるが、誘電体バリア型放電ランプ装置１００を安定に放電させるのに必要な電圧を印加した。
【００５１】
測定に供した個々の誘電体バリア型放電ランプ１００の空隙距離ｄ、外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ、及び外部電極１１Ａ，１１Ｂの長さＬ、単位長さあたりの放電電荷量ｑ０の測定結果、及びランプ効率ηの測定結果は下記の表１に示す通りである。また、表１の結果を基に、横軸が単位長さあたりの放電電荷量ｑ０、縦軸がランプ効率ηとしてグラフ化したものを図７に示す。
【００５２】
【表１】
2007141963.tif 000029
【００５３】
ランプ容量Ｃ０を変えるための寸法条件は以下の通りである。まず、発光管１０と外部電極１１との空隙距離ｄは０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、３．０ｍｍの４種類について実験した。次に、外部電極１１、及び１２の幅ｗは１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、２０ｍｍの４種類について実験した。また、発光管１０の長さＬ’は８０ｍｍ、１６０ｍｍ、３１０ｍｍ、４６０ｍｍ、６１０ｍｍの５種類について実験した。さらに、外部電極１１、及び１２の長さＬは発光管１０の長さＬ’に合わせて、３５ｍｍ（Ｌ’＝８０ｍｍ）、７５ｍｍ（Ｌ’＝１６０ｍｍ）、１５０ｍｍ（Ｌ’＝３１０ｍｍ）、３００ｍｍ（Ｌ’＝６１０ｍｍ）の５種類について実験した。
【００５４】
なお、外部電極１１の主成分はＡｌであり、反射機能を持たすために外部電極１２の表面をＡｇでコーティングを施してある。個々の誘電体バリア型放電ランプ１００の寸法、材質等は図１Ａから図２Ｂを参照して説明した通りである。
【００５５】
以下、得られた測定結果について説明する。まず表１から、ランプ効率ηにて、特許文献１に教示されているような外部電極面積１３が大きいほどランプ効率ηが良好であるという関係は認められず、逆に単に外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗを広くした場合、ランプ効率ηが低下してしまうことが分かった。例えば表１のＮｏ．１０とＮｏ．１６は外部電極１１の長さＬは同じ７５ｍｍで外部電極１１の幅ｗは前者が３ｍｍで後者が２０ｍｍである。すなわち、Ｎｏ．１６はＮｏ．１０に対して外部電極１１の面積を大きくした場合に相当する。しかし、Ｎｏ．１６はＮｏ．１０よりも単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０が大きく、かつランプ効率ηも低い。
【００５６】
図７から、ランプ効率ηは、外部電極１１の寸法や配置を規定する個々のパラメータ自体、すなわち外部電極１１の幅ｗ、外部電極１１と発光管１０の空隙距離ｄ、及び外部電極の長さＬのいずれに対しても相関を有しない。しかし、ランプ効率ηは外部電極１１の単位長さあたりの放電電荷量ｑ０（幅ｗ、空隙距離ｄ、及び長さＬを変化させることでランプ容量Ｃ０を調節し、それによって種々の値に変化させている。）に依存していることが分かった。具体的には、ランプ効率ηは、単位長さあたりの放電電荷量ｑ０を小さくした場合に向上することが分かった。
【００５７】
図７において単位長さあたりの放電電荷量ｑ０が比較的小さい領域Ａに含まれる２０個の測定値、すなわちＮｏ．１〜２０について単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηとの間に線形的な相関があるように認められた。そこで、Ｎｏ．１〜２０について線形フィッティングを行ったところ、以下の式７で表されるフィッティング線Ｃ１が得られた。
【００５８】
【数７】
2007141963.tif 000030
【００５９】
同様に、図７において単位長さあたりの放電電荷量ｑ０が比較的大きい領域Ｂに含まれる５個の測定値、すなわちＮｏ．１８〜２２について単位長さあたりの放電量ｑ０とランプ効率ηとの間に線形的な相関があるように認められた。そこで、Ｎｏ．１８〜２２について線形フィッティングを行ったところ、以下の式８で表されるフィッティング線Ｃ２が得られた。
【００６０】
【数８】
2007141963.tif 000031
【００６１】
フィッティング線Ｃ１の傾き（０．１７９）はフィッティング線Ｃ２の傾き（０．０２８８）よりも大幅に大きいので、単位長さ当たりの放電電荷量ｑ０がそれよりも小さいと放電電荷量ｑ０の減少に対するランプ効率ηの向上率が著しく高くなる境界が、フィッティング線Ｃ１，Ｃ２が交差領域付近に存在することになる。そこで、フィッティング線Ｃ１，Ｃ２の交点を計算したところ図７において符号Ｄで示すように約１２０ｎＣ／ｍであった。この交点Ｄよりも放電電荷量ｑ０の値が小さい測定値のうちで最も放電電荷量ｑ０の値が大きいもの、すなわち放電電荷量ｑ０の減少に対するランプ効率ηの著しい向上が認められる最大の測定値は、Ｎｏ．１３（放電電荷量は１００ｎＣ／ｍ）であった。言い換えると、少なくともＮｏ．１３（１００ｎＣ／ｍ）よりも放電電荷量ｑ０が小さい測定値については、確実に放電電荷量ｑ０の減少に対してランプ効率ηが著しく向上する。
【００６２】
以上の理由より、一対の外部電極１１間における外部電極１１の単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量ｑ０が１００ｎＣ／ｍ未満となるようにランプ容量Ｃ０（例えば外部電極１１Ａ，１１Ｂの幅ｗ、長さＬ、及び発光管１０との空隙距離ｄにより調整する。）を設定すれば、ランプ効率を大幅に向上できる。
【００６３】
なお、表１及び図７の測定値Ｎｏ．１〜２２における放電電荷量ｑ０の最小値は約２０ｎＣ／ｍ（Ｎｏ．１０）となっているが、これは印加電圧上限の実験的制約によるものである。ランプ容量Ｃ０に起因する放電電荷量ｑ０はランプ容量Ｃ０が小さいほど、小さくなる。一方で、放電電荷量ｑ０が小さくなるほど、放電させるために、より高い電圧が必要となる。より高い電圧を供給できれば、放電電荷量ｑ０は２０ｎＣ／ｍより小さくてもよい。通常は、各発光デバイスの点灯回路の性能やコストの制約により、実用上のランプ容量、及び放電電荷量ｑ０の下限値が設定されることになる。
【００６４】
なお、図７では横軸を単位長さあたりの放電電荷量ｑ０としているが、電流密度で換算すると、Ｎｏ．２１では約０．５６ｍＡ／ｃｍ２、Ｎｏ．１９では約０．２０ｍＡ／ｃｍ２である。電流密度の計算は、発光管１０の断面積ではなく、外部電極１１の表面積でランプ密度を除算して算出した。発光管１０の側面の大半の面積に外部電極１１が配置されており、発光管の長手方向の両端に電極が存在すると場合と異なるからである。
【００６５】
なお、表１及び図７は外部電極１１Ａ，１１Ｂ間の距離βが７ｍｍの場合であるが、距離βを０．５ｍｍから５０ｍｍの範囲で変更させても特性に大きな違いは見られなかった。
【００６６】
本実施形態の誘電体バリア型放電ランプ１００は、液晶表示装置９００用の面光源デバイスであるバックライト装置７００の一部を構成し、拡散板７０１の光入射面７０１ａ側に配置されている。図１Ａ，２Ａにおいて紙面に対して垂直な方向に複数の誘電体バリア型放電ランプ１００Ａ，１００Ｂが互いに平行となる姿勢で配置される。拡散板７０１の光出射面７０１ｂ側には、光を散乱させるための拡散シート７０２、放射される光の方位を限定するためのプリズムシート７０３、および放出される光の偏光を制限する偏光シート７０４が積層状態で配置されている。誘電体バリア型放電ランプ１００、拡散板７０１、及び光学シート７０２〜７０４は筐体７０５内に収容されている。偏光シート７０４の前面に液晶パネル８００が配置されている。誘電体バリア型放電ランプ１００の発する光は、拡散板７０１の光出射面７０１ｂから出射し、光学シート７０２〜７０４を透過して液晶パネル８００を背面側から照射する。
【００６７】
本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、液晶表示装置のバックライト装置を例に説明したが、本発明の誘電体バリア型放電ランプは液晶表示装置以外の面光源にも使用できる。例えば、看板用のバックライト、室内用照明光源、車内用照明光源等に使用できる。
【００６８】
添付図面を参照して本発明を十分に説明したが、当業者にとって種々の変更及び変形が可能である。従って、そのような変更及び変形は本発明の意図及び範囲から離れない限り、本発明に含まれると解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の誘電体バリア型放電ランプは、液晶表示装置用のバックライト光源、看板用バックライト光源、室内用照明光源、車内用照明光源等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１Ａ】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ａ（外部電極接触型）の管軸方向での模式的な断面図。
【図１Ｂ】図１ＡのＩ−Ｉ線での断面図。
【図２Ａ】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００Ｂ（外部電極非接触型）の管軸方向での模式的な断面図。
【図２Ｂ】図２ＡのII−II線での断面図。
【図３】本発明の実施形態における誘電体バリア型放電ランプ装置１００の等価回路図。
【図４】放電電荷量を測定するための構成の模式的な断面図。
【図５】図４の等価回路図。
【図６】Ｖ−Ｑリサージュ波形図。
【図７】単位長さあたりの放電電荷量ｑ０とランプ効率ηとの関係を示すグラフ。
【図８Ａ】従来の希ガス蛍光ランプ１の管軸方向での断面図。
【図８Ｂ】図８のVIII−VIII線での断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１  希ガス放電ランプ
２  バルブ
３  外部電極
４  蛍光体層
５  点灯回路
１００Ａ，１００Ｂ  誘電体バリア型放電ランプ装置
１０  発光管（バルブ）
１１Ａ，１１Ｂ  外部電極
１３  放電空間
１４  点灯回路
１５  蛍光体層
１６  グランド
１７Ａ，１７Ｂ  プローブ
７００  バックライト装置
７０１  拡散板
７０２  拡散シート
７０３  プリズムシート
７０４  偏光シート
７０５  筐体
８００  液晶パネル
９００  液晶表示装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2007141963.tif 000032
【図１Ｂ】
2007141963.tif 000033
【図２Ａ】
2007141963.tif 000034
【図２Ｂ】
2007141963.tif 000035
【図３】
2007141963.tif 000036
【図４】
2007141963.tif 000037
【図５】
2007141963.tif 000038
【図６】
2007141963.tif 000039
【図７】
2007141963.tif 000040
【図８Ａ】
2007141963.tif 000041
【図８Ｂ】
2007141963.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月25日(2007.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブと、
前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、
前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対の外部電極と、
前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、
を備え、
前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項２】
前記外部電極の長さ、前記外部電極の幅、及び前記外部電極と前記バルブの間の空隙距離のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより前記ランプ容量を設定している、請求項１に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項３】
前記外部電極は前記バルブと接触するように配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項４】
前記外部電極は、前記バルブの外周面に対して離隔して配置されている、請求項１又は請求項２に記載の誘電体バリア型放電ランプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の誘電体バリア型放電ランプと、
光入射面と光出射面とを備え、前記誘電体バリア型放電ランプから発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板と
を備える、バックライト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライト装置と、
前記拡散板の前記光出射面に対向して配置された液晶パネルと
を備える、液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
具体的には、本発明の第１の態様は、バルブと、前記バルブ内部に封入された希ガスを含む放電媒体と、前記バルブの外側に、前記バルブの管軸方向に沿って直列に配置された少なくとも一対の外部電極と、前記一対の外部電極に交流電圧を印加し、誘電体バリア放電を繰り返し発生させて前記希ガスをプラズマ化して発光させる点灯回路と、を備え、前記一対の外部電極の間における前記外部電極単位長さあたり、かつ一回の放電あたりの放電電荷量（以下、単に単位長さ当たりの放電電荷量という。）が１００ｎＣ／ｍ未満となるように、前記一対の外部電極間の静電容量であるランプ容量を設定している、誘電体バリア型放電ランプを提供する。単位長さ当たりの放電電荷量が１００ｎＣ／ｍ未満となるようにランプ容量を設定することによりランプ効率が大幅に向上する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
単位長さあたりの放電電荷量は、ランプ容量と外部電極間に印加される電圧（ランプ電圧）の積に比例する。しかし、ランプ電圧については、点灯が維持される安定した放電発生を確保する必要があるため、その調整可能な範囲が狭い。従って、ランプ容量の調整により、単位長さあたりの放電電荷量を１００ｎＣ／ｍ未満の範囲に設定する必要がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第２の態様は、前述の誘電体バリア型放電ランプと、光入射面と光出射面とを備え、前記誘電体バリア型放電ランプから発せられる光を前記光入射面から前記光出射面に導いて出射させる拡散板とを備える、バックライト装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは発光管１１の外周面に対して離隔して配置され、管軸α方向全ての部分で発光管１１の外周面との最短の空隙距離ｄが同一とである。また、誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂでは、外部電極１１Ａ，１１Ｂは全体として平板状ないしは帯状であり、管軸αと直交する断面での形状は矩形状を呈する。図２Ａ，２Ｂの誘電体バリア型放電ランプ１００Ｂのその他の構成は図１Ａ，１Ｂのものと同一である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、誘電体バリア型放電ランプ装置３００から出力される全光束値をφとすると、ランプ効率ηは式３より得られるランプ電力ＷＬを使用して以下の式６で算出できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
なお、図７では横軸を単位長さあたりの放電電荷量ｑ０としているが、電流密度で換算すると、Ｎｏ．２１では約０．５６ｍＡ／ｃｍ２、Ｎｏ．１９では約０．２０ｍＡ／ｃｍ２である。電流密度の計算は、発光管１０の断面積ではなく、外部電極１１の表面積でランプ電流を除算して算出した。発光管１０の側面の大半の面積に外部電極１１が配置されており、発光管の長手方向の両端に電極が存在する場合と異なるからである。
【国際調査報告】
2007141963.tif 000043
2007141963.tif 000044
2007141963.tif 000045
2007141963.tif 000046