JP2001291492A - 低圧気体放電ランプ及びバックライト用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量性結合の存在中で、構造上の容積を小さ
くし、光束を高くし、点灯電圧を低くし、電磁放射を低
くし、耐スイッチング特性を高くし、寿命を長くするこ
とと相俟って効率を高くする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも１つの放電容器
と、少なくとも２つの容量性結合構造体とを有し、点灯
周波数ｆで点灯する低圧気体放電ランプに関する。課題
を解決するために、各容量性結合構造体を、厚さｄ及び
誘電率εを有する少なくとも１つの誘電体を以て構成
し、各誘電体の条件を ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ とする。これにより、ランプの単位長当りかなり大きな
光量（ルーメン／ｃｍ）を発生しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電容器と、少な
くとも２つの容量性結合構造体とを具え、点灯周波数ｆ
で点灯する低圧気体放電ランプに関するものである。本
発明は更に、少なくとも１つのこのような低圧気体放電
ランプが光源として作用し、バックライトを生ぜしめる
光学系が設けられている液晶表示装置のバックライト用
装置にも関するものである。

【０００２】

【従来の技術】既知の気体放電ランプは、充填ガスを収
容し内部で気体放電を生ぜしめる放電容器と、この放電
容器内に封入された通常２つの金属電極とより成ってい
る。電極が放電のための電子を生じ、これら電子が引続
き他の電極を介して外部電流回路に供給される。電子の
発生は、一般に熱電子放出（熱電極）を介して行なわれ
るが、強い電界中での放出により得るか又はイオンボン
バードメント（イオン誘起二次電子放出）（冷電極）を
介して直接得ることもできる。誘導性点灯モードでは、
（低圧気体放電ランプの場合、代表的に１ＭHzよりも高
い）高周波の交番電磁界により、電荷キャリアが気体容
積中で直接発生される。電子は放電容器内の密閉通路に
沿って進行する。この点灯モードでは、通常の電極は存
在しない。容量性点灯モードでは、容量性結合構造体が
電極として用いられる。これらの電極は、通常、一方の
側で気体放電と接触し、他方の側で（例えば、金属接点
により）外部電流回路に導電接続される絶縁体（誘電体
材料）となるように構成されている。容量性電極に交流
電圧が印加されると、放電容器内に交番電界が形成さ
れ、電荷キャリアがこの交番電界の線形電界上を移動す
る。容量性ランプは、高周波領域（ｆ＞１０ＭHz）で
は、誘導性ランプに類似している。その理由は、この領
域では、電荷キャリアが全気体容積内でも発生される為
である。誘電体電極の表面特性はこの場合、それほど重
要ではない（いわゆるα放電モード）。低周波数では、
容量性ランプの点灯モードが変化し、放電にとって重要
な電子を誘電体電極の表面で予め放出させ、これをいわ
ゆる陰極降下領域で増倍させて放電を維持するようにす
る必要がある。従って、誘電体材料の電子放出特性がラ
ンプの機能（いわゆるγ放電モード）を決定する。陰極
降下領域内に供される電力は、光の発生に寄与できず、
従って、ランプの効率（ルーメン／ワット）を減少させ
る。

【０００３】多くの装置にとっては、直径が小さく（５
ｍｍよりも小さく）、単位長さ当りの光束ができるだけ
高い蛍光ランプを用いるのが有利である。更に、大部分
の適用分野では、ランプに対する耐スイッチング特性を
高くする必要がある。このことは特に、気体放電ランプ
を液晶表示装置用のバックライト（ＬＣＤバックライ
ト）に用いることに対して有効である。

【０００４】熱陰極ランプでは、コイル及び陽極遮蔽体
を収容しうるようにするために、放電容器の最小直径を
約１０ｍｍとする必要がある。陽極遮蔽体を省略すれ
ば、内径を約６ｍｍにすることができるも、黒化の増大
により寿命が著しく低下する。更に、熱陰極ランプのス
イッチング特性が多くの適用分野にとって許容し得ない
ものとなり、更にこれらのランプの調光が困難となる。

【０００５】ランプの直径が小さい（５ｍｍ以下の）気
体放電蛍光ランプは、これまで、冷陰極ランプの形態又
は点灯周波数が（１ＭHzよりも高い）高周波領域にある
容量性気体放電ランプの形態でのみ実現しうるものであ
る。冷陰極ランプには、低周波数（３０〜５０ｋHz）で
点灯しうるという利点がある。従って、これらの電磁放
射は弱くてすむ。しかし、冷陰極ランプにおける放電電
流は（約１０ｍＡの最大値までに）厳しく制限されてい
る。この電流制限は、電極材料のスパッタリング速度が
放電電流の関数として著しく増大することによる。更
に、この電流制限は、熱電子放出がスパッタリング速度
の著しい増大にともなつて生じる程度に電極を局部的に
加熱するのを阻止する。放出された電極材料は放電容器
内に堆積され、従って、ランプを迅速に黒化させる。

【０００６】点灯周波数ｆがｆ＞１ＭHzである容量性放
電ランプの場合、点灯周波数が高いことにより、ランプ
中の電流密度が高い（電流が大きく、ランプ直径が小さ
い）ことと相俟って、強い電磁放射を生ぜしめる。従っ
て、電磁放射を制限するために、ランプと、リフレクタ
と、駆動電子回路とより成るシステム全体に面倒な処置
を講じる必要がある。電力は放電容器を介して容量的に
結合される為、点灯周波数は、結合表面のキャパシタン
スを介して下方で（約１ＭHzまでに）制限される。

【０００７】米国特許第 2,624,858号明細書には、外部
電極と気体放電との間に誘電体層が設けられた容量性気
体放電ランプが開示されている。外部電極は、１２０Hz
の周波数で５００Ｖ〜１００００Ｖの電圧を出力する交
流電源に接続されている。誘電体層は、１００よりも大
きい、好ましくは２０００よりも大きい高誘電率を有す
る。誘電体層による外部交流電圧の容量性結合によりラ
ンプ中の気体のイオン化及び励起を生ぜしめる為、明る
い気体放電が生じる。誘電率と点灯周波数との組合せ
は、結合構造体の寸法を極めて大きくすることによって
のみランプの光束を高くしうる為、ランプ全体の寸法も
大きくなってしまう。更に、このようなランプでは、光
束を高くするのに極めて高い点灯周波数を必要とし、従
って、駆動回路を高価にする。更に、この周波数領域で
は、二次電子放出係数γが全く良好でなく、従って、気
体放電の効率が悪く、発生される光量が少なくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、容量
性結合の存在中で、構造上の容積を小さくし、光束を高
くし、点灯電圧を低くし、電磁放射を低くし、耐スイッ
チング特性を高くし、寿命を長くすることと相俟って効
率を高くした低圧気体放電ランプを提供せんとするにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は、各容量性結
合構造体が、厚さｄ及び誘電率εを有する少なくとも１
つの誘電体を以て構成され、各誘電体の条件は ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ であるようにすることにより達成される。気体放電ラン
プは、通常の充填ガス（例えば、不活性ガス、或いは、
低圧気体放電ランプの場合水銀と一緒に不活性ガス）を
収容する透明な放電容器を以て既知のように構成され、
交流電源により点灯周波数ｆで点灯する。放電容器及び
充填ガスに対する材料は、発生放射の所望のスペクトル
に合うように選択しうる。特に、放電容器に被膜をも設
け、本発明によるランプが所定の周波数領域（例えば、
ＵＶ領域）の放射を放出するようにすることができる。
放電容器には、空間的に分離された少なくとも２つの結
合構造体を設ける。容量性結合構造体の誘電体は１つ以
上の層を以て構成しうる。これらの各層は個々に条件ｄ
／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓを満足する必要がある。他
の複数の結合構造体も本発明の範囲内で可能であること
明らかであり、これらの構造体は、材料特性及び誘電体
の幾何学的形状の組合せを適切に選択する結果として本
発明の特徴を有する。

【００１０】本発明による有利な実施例は請求項２以下
及び図面に関する説明に開示してある。本発明の他の好
適例では、少なくとも１つの誘電体の条件を ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー9cm・ｓ とし、ランプに正の電流‐電圧特性が得られるようにす
る。気体放電ランプには安定器を設けて定常な気体放電
が達成されるようにするのが適している。安定器は通
常、回路によりランプを始動するのに必要な点弧電圧を
も発生させるようにした電気安定器装置内に一体化され
ている。容量性結合構造体の材料や、これらの幾何学的
形状や、本発明によるランプに対する点灯周波数は、誘
電体の両端間の平均電圧が（ｄ／（ε・ｆ）≒１０^ー9cm
・ｓの場合）ランプの放電容器内のプラズマの両端間の
電圧にほぼ一致するように選択し、ランプを安定化する
のに容量性結合構造体を用いうるようにする。この場
合、ランプ駆動回路において安定器素子を省略でき、か
なりの費用の節約となる。更に、ランプの自己安定化に
より、１つの駆動回路を用いてこのようなランプを複数
個並列に点灯させることができるようになり、これによ
っても、駆動回路の費用に関してかなりの節約を達成し
うる。

【００１１】本発明によるランプは、特に１５０Hz〜１
ＭHzの周波数範囲内で点灯させる既知のランプの欠点を
解決している。

【００１２】誘電体材料の誘電率の温度依存性は本質的
に負とするのが好ましい。温度が上昇すると、特に所定
の温度を越えると、誘電率が減少するいくつかの誘電体
材料が知られている。誘電率は、特に低い温度範囲で、
僅かに増大するようにもしうる。ランプの点灯中、誘電
体は電力の結合により加熱される為、誘電体のキャパシ
タンスが減少し、結合しうる最大電力は制限される。従
って、ランプの電力が安定化され、ランプの安定化はラ
ンプ内に存在する結合構造体によりすでに達成される。

【００１３】本発明の特に適した例は、内径ｄ_i を有す
る実質的に中空の円筒状放電容器を有し、この場合この
内径ｄ_i は１０ｍｍよりも短くすることができる。この
中空の円筒状放電容器は特に望ましい。その理由は、こ
れらの製造処理が他の気体放電ランプから周知である為
である。内径を小さくすると、ランプの取扱いが容易と
なり、ランプの種々の適用が可能となる。中空の円筒状
放電容器はその適用に応じて、例えば、らせん状とし
て、文字又は数字として、及びその他の形状として形成
しうる。他の例では、ランプが本質的に中空の円筒状容
量性結合構造体をも有し、この容量性構造体が内径ｄ_i
を有するとともに放電容器に耐圧的に連結されているよ
うにする。放電容器と結合構造体との径を同じにするこ
とにより、誘電体を、例えば、ソルダーガラスを用いる
技術により放電容器に特に簡単に連結しうる。

【００１４】放電容器内の充填ガスとしては、少なくと
も１種類の不活性ガスを含有する混合ガス又は不活性ガ
スと水銀とを有する混合体を選択するのが好ましい。本
発明によるランプに対しては複数の混合ガスを用いるこ
とができる。特に、既知の低圧気体放電ランプに用いら
れている混合ガスを用いることができる。この場合、取
扱いが分っているという利点がある。充填ガスの選択は
ランプの適用分野にも依存させることができ、従って、
所望の色（放出される放射の波長）又は形状に依存させ
ることができる。

【００１５】本発明によるランプの他の例では、気体放
電の放電電流を１０ｍＡよりも大きくする。大きな放電
電流を用いることにより、既知のランプの場合よりも高
い輝度を発生しうる。輝度のレベルは使用する充填ガス
により決定される。放電容器中のプラズマが可能な最大
輝度に達するような大きな電力を本発明による誘電体を
介して結合させることができる。例えば、内径ｄ_i が３
ｍｍである場合、輝度を既知の冷陰極ランプに比べて２
倍の約６０００cd／ｍ² にしうる。

【００１６】誘電体は、常誘電体又は強誘電体又は反強
誘電体の固体材料を以て構成するのが好ましい。特に適
した誘電体は酸化物のセラミック（例えば、SrTiＯ₃ 、
PbTiＯ₃ 、PbZrＯ₃ ）であり、これをこれらの混合体と
することもできる。

【００１７】本発明の好適例における放電容器はＵＶ透
過性材料を以て構成し、これにＵＶ放出充填ガスを入れ
る。放電容器に対するＵＶ透過性材料としては、例え
ば、ガラス管を用いることができる。放電容器には、充
填ガスにより放出される放射を（特にＵＶ領域におけ
る）所望のスペクトルに変換する発光材料の被膜を設け
ることもできる。この発光材料が、例えば、太陽光のス
ペクトルに一致する放射を放出し、ランプを日焼け分野
に用いうるようにしうる。

【００１８】本発明の目的は、各容量性結合構造体が、
厚さｄ及び誘電率εを有する少なくとも１つの誘電体を
以て構成され、各誘電体の条件は ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ であるようにした液晶表示装置のバックライト用装置に
よっても達成される。

【００１９】本発明によるランプは、高輝度、低電磁放
射、低点灯電圧、高耐スイッチング特性及び長寿命の、
期待されていなかった組合せを可能にする。本発明によ
るランプは、バックライト用装置に用いる以外に、装飾
及び一般的な照明や、広告目的の照明や、ファクシミリ
装置、スキャナ及び複写機用の光源や、自動車用のブレ
ーキランプや、非常誘導灯や、ＵＶ光源に特に適してい
る。ＵＶ光源は特に、空気や水の殺菌／消毒用、表面清
浄用、塗装処理用、接着処理用、（ラッカー、接着剤
の）硬化処理用、日焼け（特に小型で平坦な日焼け装置
の実現）用の装置や、光化学、廃棄物処理及び分別処理
の分野の装置に適している。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明による実施例を、以下に添
付図面を参照して詳細に説明する。種々の実施例の気体
放電ランプでは、容量性結合構造体に対する誘電体出発
材料として本発明による特性を有する誘電体固体材料を
用いる。この容量性結合構造体の誘電体材料としては、
酸化物のセラミックを用いるのが好ましい。このセラミ
ックは例えば、BaTiＯ₃ と、約１％のNb₂ Ｏ₅ と、千分
の数％のCo₃ Ｏ₄ との組成より成る。この合成物を適宜
粒状にし、結合剤により整形し、次に、焼結する。この
ようにして形成した材料は、図８に示すグラフ線図に応
じた温度依存性の誘電率εを有する。ランプの点灯中
は、誘電率は、条件 ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ を満足し続ける程度に高い値を維持する。ランプの点灯
中に酸化物のセラミックの温度が、温度の上昇で誘電率
が降下する値に到達する場合、この温度依存性がランプ
の電力の安定性に寄与する。その理由は、結合電力が増
大してしまった場合、酸化物のセラミックの温度増大に
より誘電体のキャパシタンスを著しく減少させ、従っ
て、電圧降下の増大を介して電流を、従って、電力を減
少させるためである。換言すれば、ランプは強い正のＵ
‐Ｉ特性を有する。

【００２１】誘電体に対する材料は、気体放電に面する
側の表面で僅かに電子放出性とする必要がある。誘電体
の電子放出性を表わすためには、イオン電流と、プラズ
マに面する誘電体の側の面における電子電流との比が用
いられる。この比は、イオン誘起二次電子放出係数γと
称される。この誘電体の表面とプラズマの光発生部分と
の間には、狭い約１ｍｍの厚さのプラズマ境界層が形成
される。このプラズマ境界層における電力の消費量が高
くなると、ランプの効率（ルーメン／ワット）を著しく
減少させるおそれがある。二次電子放出係数γが高くな
ると、この電力の消費量を減少させ、これによりランプ
の効率を増大させる。従って、誘電体に対し用いること
のできる特に適した材料は、ランプの点灯中にプラズマ
に面する表面上での追加の電子の堆積を達成するととも
に二次電子放出係数をγ＞０．０１とする材料である。

【００２２】図１は、気体放電容器として作用するガラ
ス管１を有する容量性気体放電ランプを示す。内面に蛍
光体が被覆されたガラス管１の内径は３ｍｍであり、外
径は４ｍｍであり、長さは４０ｍｍであり、このガラス
管には５０ミリバール（５０・１０² Pa）のArと、５ｍ
ｇのHgとが充填されている。このガラス管の両端部にお
ける誘電体結合構造体は、誘電体材料（条件ｄ／（ε・
ｆ）＜１０^ー8cm・ｓを満足する酸化物のセラミック）の
円筒管２を以てそれぞれ構成されている。この誘電体の
円筒管２の外径は４ｍｍであり、壁厚は０．５ｍｍであ
り、長さは１０ｍｍである。ガラス管１は、これと同じ
内径を有する結合構造体２を介して、誘電体口金３に、
ソルダーガラスを用いる処理により気密に封止されてい
る。誘電体の円筒管２には、予め焼かれた銀ペーストの
層が設けられており、従って、電気的な接点４の形成を
可能にする。ランプは接点４を介して外部電源に接続さ
れる。本例では、外部電源は、４０ｋHzで３０ｍＡの電
流及び約３５０Ｖの平均電圧を生じるランプ駆動回路５
である。定常モードでは、ランプは約６００ルーメンの
光束を生じる。ランプ駆動回路５には、１５００Ｖの電
圧を短時間生じうるランプ点弧区分も含まれる。点弧後
に定常の気体放電が形成される。電子は誘電体材料の表
面に到達してこの表面に被着し、これによりイオン誘起
二次電子放出係数γを増大させる。従って、気体放電ラ
ンプの効率を高める。短時間後、誘電体は、誘電率εが
図８に示すグラフにおける負の勾配の範囲に入るような
高温度に達する。この特性を用いて、ランプを結合電力
に関連させて安定化させることができる。

【００２３】図２は、本発明による結合構造体を示す線
図的断面図である。この断面図は誘電体の円筒管２の領
域で切断したものである。充填ガスが入れられた内部空
間は第１誘電体層６により囲まれており、この第１誘電
体層６にBaTiＯ₃ の第２誘電体層７が隣接している。誘
電体層上には電気接点の作用をする金属化層８が設けら
れている。誘電体層６は基板として作用する層７上に堆
積しうる為、この誘電体層６の厚さは極めて薄肉とする
（被膜とする）ことができる。

【００２４】図３は４つのランプを示しており、これら
ランプの各々には、放電容器１と図１に示す結合構造体
２とが設けられ、これらランプは共通の駆動回路５によ
り並列に点灯される。各ランプには、自己安定化の作用
をする誘電体の材料特性により安定化帰還が与えられる
為、共通の駆動回路５を用いることができる。各ランプ
には、点弧回路と安定器とを有する別々の安定器装置を
必要としない。

【００２５】図４は、図１のランプと同じ仕様を有し、
コイルを形成するように曲げられたランプを示す。コイ
ル９の両端にはそれぞれ結合構造体２が設けられ、これ
ら結合構造体が駆動回路５に接続されている。これによ
り、既知のエネルギー節約型のランプの輝度をはるかに
越える輝度を有する装飾用ランプが得られる。図１のラ
ンプには多くの他の形状も可能であること明らかであ
る。既知の蛍光ランプよりも著しく高い輝度を有する小
型化した装飾用ランプとしては、更なる適用（例えば、
小型の棚照明用ランプ）も可能である。この目的のため
に、放電管を、ランプ特性を変えることなく、所望通り
に曲げることができる。更に、放電容器の充填ガス及び
蛍光体層の双方又はいずれか一方を適切に選択すること
により、所望の波長範囲の放射を発生させることができ
る。図１の寸法を有する気体放電ランプには、例えば、
２５ミリバール（２５・１０² Pa）の純粋なネオンを充
填することができる。このようなランプは、乗用車の後
部窓の後ろの赤色ブレーキランプとしても用いることが
できる。自動車の分野では、本発明によるランプを他の
目的に（例えば、方向指示灯や、室内灯や、計器照明灯
等として）用いることもできる。本発明によるランプの
他の魅力的な適用分野は、非常誘導ランプとして用いる
ことにある。その理由は、このような分野では、電力の
消費量をできるだけ低くする必要があるばかりではな
く、形状及び色を所定のものにする必要がある為であ
る。

【００２６】本発明による気体放電ランプは、その形状
にかかわらず、ＵＶ放射源として、又ＵＶ放射源のあら
ゆる既知の適用分野に対して特に適している。ランプの
放電容器１には、適切な充填ガス（例えば、不活性ガス
及び水銀）が充填され、この放電容器は既知のようにＵ
Ｖ透過材料（例えば、ガラス管）から成っている。この
ガラス管には、その内面又は外面上に、適切な発光材料
を設け、この発光材料により所望のＵＶスペクトルを生
じるようにすることもできる。本発明によって容量性結
合を与えた気体放電ランプの上述した利点により、ラン
プの単位長さ当り特に高いＵＶ光量をもたらすとともに
構造が特に小型となり、既知の低圧気体放電ＵＶ放射源
に比べて電磁放射が低く、耐スイッチング特性が高く、
効率が高く、点灯電圧が低く、寿命が長いＵＶ光源を実
現しうる。従って、このように構成したランプは、ＵＶ
放射源を含む分野の装置において、既知の装置を越えた
重要な利点を生じるものである。このランプは特に、空
気や水の殺菌／消毒用、表面清浄用、塗装処理用、接着
処理用、（ラッカー、接着剤の）硬化処理用、日焼け
（特に小型で平坦な日焼け装置の実現）用の装置や、光
化学、廃棄物処理及び分別処理の分野の装置に適してい
る。

【００２７】図５は、液晶表示装置のバックライト用装
置の線図である。図１につき説明したランプ１０を、１
５インチ（３８．１ｃｍ）ＬＣＤのバックライトの光伝
導体１３内に光を横方向から照射するのに用いる。図５
の装置は低圧気体放電ランプ１０に接続された駆動回路
１２を具える。ランプ１０には、光を光伝導体１３内に
放射するリフレクタ１１が設けられており、光は、この
光伝導体から、その後面領域に形成したリフレクタプレ
ートによりディフューザ１４及び反射偏光フィルタ１５
を介して順方向で液晶表示装置（ＬＣＤパネル）に取出
される。図面を簡単にするために液晶表示装置は図示し
なかった。例えば、既知の構成のＬＣＤを用いることが
できる。ランプの単位長さ当りの光量が高い為、例え
ば、冷陰極ランプに比べて２倍の光量を、電磁妨害に関
する追加の処理工程を講じる必要なく（その理由は、点
灯周波数が同じに維持される為である）、ＬＣＤ表示ス
クリーン上に得ることができる。

【００２８】図６は、液晶表示装置のバックライト用の
同様な装置を示す。１５インチＬＣＤのバックライトの
光伝導体１６内に光を横方向から照射するために、図１
に示すようなランプ１０を２つ用いる。ランプ１０の光
はリフレクタ１１により光伝導体１６内にその両側から
取入れられ、ディフューザ１４及び反射偏光フィルタ１
５を介して順方向でＬＣＤパネルの方向に取出される。
この場合も、ランプの単位長さ当りの光量が高い為、例
えば、冷陰極ランプに比べて２倍の光量を、電磁妨害に
関する追加の処理工程を講じる必要なく（その理由は、
点灯周波数が同じに維持される為である）、ＬＣＤ表示
スクリーン上に得ることができる。所望に応じ、（光伝
導体１６の右側及び左側における）２つの冷陰極ランプ
を、ＬＣＤ表示スクリーン上に同じ輝度値を生じる１つ
の容量性ランプに代えることができる。少なくとも２つ
の容量性ランプ１０を用いる場合、これらのランプの自
己安定化により、これらのランプを１つの電子的な駆動
回路１２により点灯させることができる。１つ置きのラ
ンプの節約に加えて、駆動回路１２の費用の点での節約
も達成でき、しかも故障防止度が高くなる。その理由
は、使用するランプの個数が少なくなる為である。

【００２９】図７に示す液晶表示装置のバックライト用
装置では、図１につき説明したランプを複数個用いて、
１８インチ（４５．７２ｃｍ）ＬＣＤのバックライトの
光伝導体内に後方から光を投射する。これらのランプ１
０はリフレクタ１１内に配置されている。個々のランプ
１０の光は光学フィルタ１７及びディフューザ１４によ
り均一化され、その後、ＬＣＤパネル（図示せず）に取
出される前に反射偏光フィルタ１５を通過する。光学フ
ィルタ１７は、ランプ１０からの光がディフューザ１４
に直接入射されるのを防止する。この場合も、ランプの
単位長さ当りの光量が高い結果、例えば、冷陰極ランプ
に比べて２倍の光量を、電磁妨害に関する追加の処理工
程を講じる必要なく（その理由は、点灯周波数が同じに
維持される為である）、ＬＣＤ表示スクリーン上に得る
ことができる。この場合も所望に応じ、２つの冷陰極ラ
ンプを、ＬＣＤ表示スクリーン上に同じ輝度値を生じる
１つの容量性ランプに代えることができる。これらのラ
ンプの自己安定化により、全てのランプ１０を１つの電
子的な駆動回路により点灯させることができる。

【００３０】図８は、BaTiＯ₃ と、約１％のNb₂ Ｏ
₅ と、千分の数％のCo₃ Ｏ₄ との酸化物セラミックの誘
電率εの、温度の関数としての変化を示すグラフであ
る。ランプホルダとセラミックとの間に適切な熱伝導ボ
ンドを形成すると、ランプの定常点灯中に、１３０℃よ
りも高いセラミック温度を実現しうる。この１３０℃の
温度付近では、誘電率εは約５０００の極めて大きな値
付近で変動する。電力の結合により誘電体の温度が更に
増大すると、本質的に負の誘電体材料の温度係数により
誘電率を著しく降下させる。その結果、結合構造体の誘
電体キャパシタンスが減少し、誘電体の両端間の電圧降
下が高くなり、流れる電流が少なくなる。従って、放電
容器内に結合される電力を少なくでき、これにより誘電
体における温度を減少させる。この負帰還が定常点灯モ
ードにおけるランプの安定化を高める。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による気体放電ランプの可能な第１実
施例を示す線図である。

【図２】 誘電体結合構造体の線図的断面図である。

【図３】 １つの共通駆動回路を有する複数のランプの
並列構成を示す線図である。

【図４】 本発明による気体放電ランプの可能な他の実
施例を示す線図である。

【図５】 液晶表示装置のバックライト用装置を示す線
図である。

【図６】 液晶表示装置の他のバックライト用装置を示
す線図である。

【図７】 液晶表示装置の更に他のバックライト用装置
を示す線図である。

【図８】 酸化物セラミックの誘電率εの変化を温度の
関数として示すグラフ線図である。

【符号の説明】

１ ガラス管 ２ 円筒管 ３ 誘電体口金 ４ 接点 ５ 駆動回路 ６ 第１誘電体層 ７ 第２誘電体層 ８ 金属化層 ９ コイル １０ ランプ １１ リフレクタ １２ 駆動回路 １３ 光伝導体 １４ ディフューザ １５ 反射偏光フィルタ １６ 光伝導体 １７ 光学フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ベルント ラウゼンバーガー ドイツ国 52064 アーヘン ゲルラハシ ュトラーセ 20−22 (72)発明者 ウィルヘルム アルベルト フルン オランダ国 6142 ベーエス アイナッハ ハウゼン コンコルディアストラート 69 (72)発明者 ホルスト ダンナート ドイツ国 52076 アーヘン イン デン ヘンネン 10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電容器と、互いに空間的に分離された
   少なくとも２つの容量性結合構造体とを具え、点灯周波
   数ｆで点灯する低圧気体放電ランプにおいて、 各容量性結合構造体が、厚さｄ及び誘電率εを有する少
   なくとも１つの誘電体を以て構成され、各誘電体の条件
   は ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ であることを特徴とする低圧気体放電ランプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、少なくとも１つの誘電体の条件が ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー9cm・ｓ であることを特徴とする低圧気体放電ランプ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、点灯周波数ｆが１５０Hz〜１ＭHzの範囲内にあ
   ることを特徴とする低圧気体放電ランプ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、誘電率が本質的に負の温度依存性を有すること
   を特徴とする低圧気体放電ランプ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、放電容器は、本質的に、内径ｄ_i が１０ｍｍよ
   りも小さい中空円筒体として形成されていることを特徴
   とする低圧気体放電ランプ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、容量性結合構造体が、本質的に、内径ｄ_i を有
   する中空円筒体として形成されているとともに放電容器
   に耐圧的に連結していることを特徴とする低圧気体放電
   ランプ。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、放電容器には、少なくとも１種類の不活性ガス
   を含有する充填ガスが入れられていることを特徴とする
   低圧気体放電ランプ。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、充填ガスが水銀を含有していることを特徴とす
   る低圧気体放電ランプ。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプに
   おいて、点灯周波数ｆが１５０ｋHzよりも小さいことを
   特徴とする低圧気体放電ランプ。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプ
    において、気体放電の放電電流が１０ｍＡよりも大きい
    ことを特徴とする低圧気体放電ランプ。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプ
    において、誘電体が常誘電体又は強誘電体又は反強誘電
    体の固体材料から成っていることを特徴とする低圧気体
    放電ランプ。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載の低圧気体放電ランプ
    において、放電容器がＵＶ透過性材料から成り、この放
    電容器に、ＵＶ放出性の充填ガスが入れられていること
    を特徴とする低圧気体放電ランプ。
13. 【請求項１３】 放電容器と少なくとも２つの容量性結
    合構造体とを有し、点灯周波数ｆで光源として点灯する
    少なくとも１つの低圧気体放電ランプと、バックライト
    を生じる光学系とを具える液晶表示装置のバックライト
    用装置において、 各容量性結合構造体が、厚さｄ及び誘電率εを有する少
    なくとも１つの誘電体を以て構成され、各誘電体の条件
    は ｄ／（ε・ｆ）＜１０^ー8cm・ｓ であることを特徴とするバックライト用装置。