(57)【要約】【課題】誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、特性改善のためにガラスバルブの材質を変更可能にするともに、給電部の構造を簡略化する。【解決手段】ガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂとの間に両者を封着させるための金属層５ａ，５ｂを形成する。これにより、ガラスバルブ１の熱膨張係数をセラミックス電極４ａ，４ｂのものと同程度にしなくても、金属層５ａ，５ｂを通じてガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂを封着できるようにする。また、金属層５ａ，５ｂをセラミックス電極４ａ，４ｂのガラスバルブ外部に突出した部分にも形成することで給電機能を兼用させる。これにより、給電部の構造を簡易化できるようにする。【選択図】図１
2007273135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブと、
前記ガラスバルブの内壁面に形成された蛍光体被膜と、
前記ガラスバルブの内部に封入された希ガスと、
前記ガラスバルブの両端に配置された一対のセラミックス電極と、
前記ガラスバルブと前記セラミックス電極との間に両者を封着させるとともに給電機能を兼用するために形成された金属層と、
を有することを特徴とする誘電体バリア放電蛍光ランプ。
【請求項２】
前記金属層は、前記ガラスバルブ内の放電空間に接しない位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。
【請求項３】
前記金属層は、前記セラミックス電極の前記ガラスバルブ外部に突出した端部にも形成されたものであって、給電部の留め金具により圧縮力で留めることが可能な形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。
【請求項４】
前記金属層に対して、半田との濡れ性を向上させるための金属を結合したことを特徴とする請求項１又は２記載の誘電体バリア放電蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライトや一般照明などで用いられる誘電体バリア放電によって発光する誘電体バリア放電蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、誘電体バリア放電蛍光ランプは、ガラスバルブの内壁面に蛍光体被膜を有し、ガラスバルブ内に希ガス又は水銀と希ガスを封入し、ガラスバルブの両端に一対のセラミックス電極を封着した構成である。
【０００３】
セラミックスを電極に用いた蛍光ランプは、誘電体バリア放電を行うことによって、電極のスパッタリングを低減できることから、長寿命化を図ることが可能である。
【０００４】
この種の誘電体バリア放電蛍光ランプとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の技術は、ガラスバルブに軟質ナトリウム石灰ケイ酸塩ガラス（68.1wt%SiO2, 1.2wt%Li2O, 3.0wt%SrO, 3.4wt%Al2O3, 8.7wtBaO, 1.9wt%CaO, 7.3wt%Na2O, 5.0wt%K2O, 1.3wt%MgO)を用いると共に、電極用のセラミックスとして1.6wt%Nb2O, 1.6wt%CoO, 1.6wt%Mn2O3をドープしたBaTiO3を用いている。この場合、ガラスバルブとセラミックス電極の熱膨張係数はほぼ同程度となるので、両者を直接封着することが可能となる。
【０００５】
また、ガラスバルブ両端の外部に突出させたセラミックス電極の表面に導電性の金属を圧縮応力で固定して給電部とする技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、ガラスバルブ両端の外部に突出させたセラミックス電極にこのセラミックス電極よりも内径の小さい弾力性のある導電性の締め付け素子を設置して給電部とする技術が知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−６８１９３号公報
【特許文献２】特表２００４−５３８６０６号公報
【特許文献３】特表２００４−５３７８３１号公報
【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、特許文献１の技術では、ガラスバルブの材質は、軟質ナトリウム石灰ケイ酸塩ガラスに限られるため、輝度劣化や紫外線放出に影響を与えるガラスバルブの材質の改善が難しくなるという問題がある。
【０００８】
特許文献２と特許文献３の技術では、給電部のために導電性の部材を別途取り付けるようになっているため、蛍光ランプの製造とは別の工程が必要になる。また、給電部が加わることで、蛍光ランプの形状が全体として大型化するという問題もある。給電部は発光しない部分であり、出来る限り小さくすることが市場のニーズとしてある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、特性改善のためにガラスバルブの材質を変更可能にするとともに、給電部の構造を簡易化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る誘電体バリア放電蛍光ランプは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの内壁面に形成された蛍光体被膜と、前記ガラスバルブの内部に封入された希ガスと、前記ガラスバルブの両端に配置された一対のセラミックス電極と、前記ガラスバルブと前記セラミックス電極との間に両者を封着させるとともに給電機能を兼用するために形成された金属層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、ガラスバルブとセラミックス電極との間に両者を封着させるための金属層を形成したことで、ガラスバルブの熱膨張係数をセラミックス電極のものと同程度にしなくても、金属層を通じてガラスバルブとセラミックス電極が封着するので、ガラスバルブの材質を容易に変更可能になる。また、金属層に給電機能を兼用させたことで、給電部の構造を簡易化できるとともに、給電部のために導電性の部材を別途取り付ける工程を不要にすることができる。
【００１２】
上記誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、前記金属層は、前記ガラスバルブ内の放電空間に接しない位置に配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、金属層をガラスバルブ内の放電空間に接しない位置に配置することで、金属層が誘電体バリア放電に影響を与えないようにする。
【００１４】
上記誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、前記金属層は、前記セラミックス電極の前記ガラスバルブ外部に突出した端部にも形成されたものであって、給電部の留め金具により圧縮力で留めることが可能な形状であることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、金属層をセラミックス電極の端部とともに給電部の留め金具によって圧縮力で留めることができる形状にしたことにより給電機能を実現している。
【００１６】
上記誘電体バリア放電蛍光ランプにおいて、前記金属層は、半田との濡れ性を向上させるための金属が結合されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、金属層に半田との濡れ性を向上させるための金属を結合したことで、金属層に対して、給電部から配線されてきた導入線をこの金属により半田で容易に接合することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、特性改善のためにガラスバルブの材質を変更可能にできるともに、給電部の構造を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本誘電体バリア放電蛍光ランプの実施形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、一実施形態における誘電体バリア放電蛍光ランプの構成を示す断面図である。同図に示すように、本誘電体バリア放電蛍光ランプは、直管型のガラスバルブ１と、ガラスバルブ１の内壁面に形成された蛍光体被膜２と、ガラスバルブ１の内部に封入された希ガス３又は水銀および希ガスと、ガラスバルブ１の両端に配置された一対のセラミックス電極４ａ，４ｂと、ガラスバルブ１と各セラミックス電極４ａ，４ｂとの間に両者を封着させるとともに給電機能を兼用するために形成された金属層５ａ，５ｂとを備えた構成である。
【００２１】
セラミックス電極４ａ，４ｂは円柱型であり、その直径は、セラミックス電極４ａ，４ｂの側表面がガラスバルブ１の内壁面に封着可能な程度の大きさとなっている。そして、金属層５ａ，５ｂは、セラミックス電極４ａ，４ｂのそれぞれの側表面とガラスバルブ１の内壁面との間に薄く形成されるとともに、セラミックス電極４ａ，４ｂのガラスバルブ外部に突出した部分の側表面にも形成される。
【００２２】
金属層５ａ，５ｂの材質には、その熱膨張係数がガラスバルブ１の熱膨張係数に近いものが用いられる。これにより、ガラスバルブ１の熱膨張係数をセラミックス電極４ａ，４ｂのものと同程度にしなくても、金属層５ａ，５ｂを通じてガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂとが封着するので、ガラスバルブ１の材質変更が容易になる。
【００２３】
ここでは、一例として、ガラスバルブ１の材質にホウ珪酸塩ガラスを用いるものとし、金属層５ａ，５ｂの材質には、少なくともＫｏｖ，Ｗ，Ｍｏのうちのいずれかを用いるものとする。もちろん、ガラスバルブ１と金属層５ａ，５ｂの材質はこれに限られるものではない。
【００２４】
金属層５ａ，５ｂの熱膨張係数は、ガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂが封着する程度にガラスバルブ１の熱膨張係数に近ければよいものである。このような観点から、金属層５ａ，５ｂとガラスバルブ１の熱膨張係数の差は、例えば１０以内とすることが望ましい。
【００２５】
ところで、放電空間内に金属層５ａ，５ｂが存在すると、その金属が放電することになり、セラミックス電極間での誘電体バリア放電が発生しなくなる。そこで、本誘電体バリア放電蛍光ランプでは、金属層５ａ，５ｂを、ガラスバルブ１内の放電空間に接しない位置に配置する。
【００２６】
一例として、図１では、金属層５ａ，５ｂが、セラミックス電極４ａ，４ｂの側表面のうち、ガラスバルブ１の内部空間から離れた電極中央に近い位置からガラスバルブ１の外部へ露出した位置に渡って形成された状態を示す。
【００２７】
このように、金属層５ａ，５ｂをガラスバルブ１内の放電空間に接しない位置に配置することで、金属層５ａ，５ｂが誘電体バリア放電に影響を与えないようにする。
【００２８】
次に、本誘電体バリア放電蛍光ランプへの給電方法について説明する。
【００２９】
図２（ａ）は、本誘電体バリア放電蛍光ランプを給電部６に接続した状態を示す側断面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）にＡ−Ａで示す部分の横断面図である。同図に示すように、給電部６は、その台上に一対の留め金具７ａ，７ｂを備えており、この留め金具７ａ，７ｂによりセラミックス電極４のガラスバルブ外部へ突出した端部を金属層５とともに圧縮力で留めるようになっている。この留め金具７ａ，７ｂには、給電部６において例えばインバータ等から電力が供給されるようになっている。
【００３０】
給電機能を兼用した金属層５は、留め金具７ａ，７ｂによって留められることが可能な形状であり、同図においては薄い層状で示してある。なお、図２においては、誘電体バリア放電蛍光ランプの片端部だけを示したが、他方の端部も同様の構成である。
【００３１】
このように、本誘電体バリア放電蛍光ランプでは、金属層５が給電機能を兼用しているので、給電部の構造を簡易化できるとともに、給電部のために導電性の部材を別途取り付ける工程を不要にすることができる。
【００３２】
続いて、本誘電体バリア放電蛍光ランプへの別の給電方法について説明する。
【００３３】
図３は、本誘電体バリア放電蛍光ランプの外部に突出している金属層５に、半田との濡れ性を向上させるための金属８を結合した状態を示す側断面図である。ここでは、金属８の一例としてジメット合金を用いる。ジメット合金は、金属層５に用いるＫｏｖ、Ｍｏ、Ｗ等との接合が可能であり、かつ半田との濡れ性が良好なものである。
【００３４】
このように、金属層５に半田との濡れ性を向上させるための金属８を結合させることで、誘電体バリア放電蛍光ランプのセラミック電極に対して、給電部から配線されたリード線（図示せず）を半田で接続する給電方法の場合には、セラミックス電極４の表面に形成された金属層５に対して、金属８を通じてリード線を半田で接合することが容易になる。
【００３５】
したがって、本実施の形態によれば、ガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂとの間に両者を封着させるための金属層５ａ，５ｂを形成したことで、ガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂとを封着させる構造において、ガラスバルブ１の熱膨張係数をセラミックス電極４ａ，４ｂのものと同程度にしなくても、金属層５ａ，５ｂを通じてガラスバルブ１とセラミックス電極４ａ，４ｂを封着させることができるので、ガラスバルブ１の材質を容易に変更することができる。また、金属層５ａ，５ｂをセラミックス電極のガラスバルブ端部から外部に突出した部分にも形成して給電機能を兼用させることで、給電部の構造を簡易化できるとともに、給電部のために導電性の部材を別途取り付ける工程を不要にすることができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、金属層５ａ，５ｂをガラスバルブ１内の放電空間に接しない位置に配置することで、金属層５ａ，５ｂが誘電体バリア放電に影響を与えないようにすることができる。
【００３７】
本実施の形態によれば、金属層５ａ，５ｂに半田との濡れ性を向上させるための金属８を結合したことで、金属層５ａ，５ｂに対して、この金属８により給電部から配線されてきたリード線を半田で容易に接合することができる。
【００３８】
次に、金属層５ａ，５ｂを放電空間に接しない位置に配置するときの種々の変形例について説明する。
【００３９】
図４は、第１変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。同図では、ガラスバルブ１の端部に段差を設けるとともに、セラミックス電極４の形状もこれに合わせたものとなっている。すなわち、セラミックス電極４は、その側表面がガラスバルブ１の内壁面に接する形状であり、ガラスバルブ端部の段差に入る前の位置における電極部分４ｃと、段差に入ってからガラスバルブ１の外部へ突出する位置における電極部分４ｄとを備える。金属層５は、外部へ突出した電極部分４ｄの外側面に形成される。この構成により、金属層５が放電空間に接しないようになっている。
【００４０】
図５は、第２変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。同図では、封着用と給電用とを兼用した金属５がセラミックス電極４に封着された状態で、セラミックス電極４と金属５とが、ガラスビーズ９によってガラスバルブ１の端部に封着されている。具体的には、ガラスビーズ９は、セラミックス電極４が放電空間に接する部分（同図の矢印Ｂで示す位置）に間隙が生じないようにセラミックス電極４および金属５を封着している。この構成により、金属５が放電空間に接しないようになっている。
【００４１】
図６は、第３変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。同図では、セラミックス電極４は、その直径がガラスバルブ１の外部へ向けて小さくなった円錐形となっており、その側面に傾斜が付いている。この傾斜面に金属層５が形成された状態で、セラミックス電極４と金属層５とが、ガラスビーズ９によってガラスバルブ１の端部に封着されている。具体的には、ガラスビーズ９は、セラミックス電極４が放電空間に接する部分（同図の矢印Ｂで示す位置）に間隙が生じないようにセラミックス電極４および金属層５を封着している。この構成により、金属５が放電空間に接しないようになっている。
【００４２】
図７は、第４変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。同図では、セラミックス電極４は、その底部が放電空間に向けられた円筒形であり、その筒の中に金属を溶射し封着用と給電用とを兼用した金属５が接合される。この状態で、セラミックス電極４と金属５とが、ガラスビーズ９によってガラスバルブ１の端部に封着される。具体的には、ガラスビーズ９は、セラミックス電極４が放電空間に接する部分（同図の矢印Ｂで示す位置）に間隙が生じないようにセラミックス電極４および金属５を封着している。この構成により、金属５が放電空間に接しないようになっている。
【００４３】
図８は、第５変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。同図では、図６に示した円錐形のセラミックス電極４が筒状に形成され、その底部が放電空間に向けられた状態で、その筒の中に金属を溶射し封着用と給電用を兼用した金属５が接合される。この状態で、セラミックス電極４と金属５とが、ガラスビーズ９によってガラスバルブ１の端部に封着される。具体的には、ガラスビーズ９は、セラミックス電極４が放電空間に接する部分（同図の矢印Ｂで示す位置）に間隙が生じないようにセラミックス電極４および金属５を封着している。この構成により、金属５が放電空間に接しないようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施の形態における誘電体バリア放電蛍光ランプの構成を示す側断面図である。
【図２】同図（ａ）は上記誘電体バリア放電蛍光ランプを給電部に接続した状態を示す側断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）にＡ−Ａで示す部分の横断面図である。
【図３】上記誘電体バリア放電蛍光ランプの外部に突出している金属層に半田との濡れ性を向上させるための金属を結合した状態を示す側断面図である。
【図４】金属層を放電空間に接しない位置に配置するときの第１変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。
【図５】金属層を放電空間に接しない位置に配置するときの第２変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。
【図６】金属層を放電空間に接しない位置に配置するときの第３変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。
【図７】金属層を放電空間に接しない位置に配置するときの第４変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。
【図８】金属層を放電空間に接しない位置に配置するときの第５変形例におけるバルブ端部の構成を示す拡大側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…ガラスバルブ
２…蛍光体被膜
３…希ガス
４，４ａ，４ｂ…セラミックス電極
５，５ａ，５ｂ…金属層
６…給電部
７ａ，７ｂ…金具
８…金属
９…ガラスビーズ
【図１】
2007273135.tif 000003
【図２】
2007273135.tif 000004
【図３】
2007273135.tif 000005
【図４】
2007273135.tif 000006
【図５】
2007273135.tif 000007
【図６】
2007273135.tif 000008
【図７】
2007273135.tif 000009
【図８】
2007273135.tif 000010