用于紫外光源的气体放电发光装置及其驱动电路

摘要

本发明的目的在于提供一种用作光源的气体放电发光装置，特别是紫外光源，该光源配置简单、成本低、并且具有优良的发光效率。该气体放电发光装置包括填充有放电气体的玻璃管(1)且具有在其横截面上彼此面对的上部和底部，以及至少一对电极(30、40)，其通过绝缘层(2)设置在所述玻璃管(1)的外壁面上，以沿着所述玻璃管的纵向方向延伸并远离彼此。在玻璃管(1)的底部的内表面上形成有紫外线荧光体层(6)，由此能够得到高效的紫外线发光。此外，通过将多个紫外线发光管彼此平行地排列，能够获得用于紫外发光的平面光源。

权利要求

1.一种用于紫外光源的气体放电发光装置，包括：玻璃管，该玻璃管内部填充有放电气体并具有在其横截面上彼此面对的上部和底部，所述底部的内表面上设置有紫外发光荧光体层；在与所述玻璃管的底部外壁面相对的位置上通过支撑所述玻璃管的绝缘膜设置有至少一对电极，电极对具有夹持沿着所述玻璃管的纵向方向构成放电间隙的间隙并朝彼此远离的方向延伸的形状，并且将所述上部用作发光表面，所述绝缘膜具有比所述玻璃管的横截面宽度更宽的宽度。

2.根据权利要求1所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，

所述一对电极形成在通过所述绝缘膜设置的电极基板上，并且具有以所述间隙的三倍以上的长度沿着彼此远离的方向延伸的形状。

3.根据权利要求1或2所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，

所述玻璃管的用作发光表面的上部由厚度为300μm以下的硼硅酸盐玻璃构成，且在所述底部的内表面上设置紫外发光荧光体层。

4.根据权利要求1所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，所述绝缘膜由聚酰亚胺类树脂形成，所述电极由金属导电箔形成。

5.根据权利要求1或2所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，在所述玻璃管的表面上涂覆具有紫外线透射功能的树脂层。

6.一种用于紫外光源的气体放电发光装置，包括：作为主体的玻璃管，所述玻璃管具有厚度为300μm以下的前面侧平坦面，并由硼硅酸盐玻璃构成，内部填充有放电气体并具有扁椭圆形的横截面；以及至少一对放电电极，所述至少一对放电电极面对所述玻璃管的扁椭圆形表面中的一个并沿着所述管的纵向方向延伸以彼此远离，其中，设置具有宽于所述玻璃管的扁椭圆形的横截面的宽度的绝缘支撑部件，在所述绝缘支撑部件的上表面支撑所述玻璃管的背面侧平坦面的同时，在下表面配置所述放电电极，并且将所述玻璃管的前面侧平坦面用作发光表面。

7.一种用于紫外线发光的气体放电发光装置，其包括：

具有扁椭圆形横截面的玻璃管，其具有横跨长轴彼此面对的前面侧平表面和背面侧平表面，所述前面侧平表面被定义为发光面，所述背面侧平表面在其内表面上设置有紫外发光荧光体层；

绝缘层，其形成在所述玻璃管的背面侧平表面上并且具有大于所述长轴的宽度；

以及至少一对放电电极，所述至少一对放电电极设置在所述绝缘层的背面侧上，以沿着所述玻璃管的长度方向延伸并彼此远离，并在其相邻端部之间形成有构成为放电间隙的间隙，且长度至少为该间隙大小的三倍。

8.一种用于紫外光源的气体放电发光装置，包括平面光源单元，该平面光源单元包括：

管阵列，该管阵列具有彼此平行的多个气体放电发光管，每个气体放电发光管包括玻璃管，所述玻璃管具有在其横截面上彼此相对的上部和底部且内部填充有放电气体，和形成在所述玻璃管的底部的内表面上的紫外发光荧光体层，在该状态下所述上部被定义为发光面；

以及放电电极对，该放电电极对由金属导电膜形成并且公共地通过绝缘支撑部件设置在所述管阵列的背面侧上，其中，所述放电电极对具有图案，该图案夹持间隙并以三倍以上于该间隙的长度向各个气体放电发光管的纵向方向延伸，以覆盖所述管阵列的背面侧，所述间隙公共地横跨所述各个气体放电发光管，且所述绝缘支撑部件为具有所述放电电极对不直接暴露在面对所述各个气体放电发光管的底部两侧的宽度的结构。

9.根据权利要求8所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，包括：平面光源模块，所述平面光源模块由存储在公共壳体中的平面光源单元和驱动电路单元构成，所述驱动电路单元由用作电源的电池和升压电路组成，并且一体地安装到所述平面光源单元。

10.根据权利要求9所述的用于紫外光源的气体放电发光装置，其中，所述荧光体层由紫外发光荧光体层形成，所述壳体在所述气体放电发光管的发光面上设置有紫外线透过保护板。

11.一种用于紫外光源的气体放电发光装置的驱动电路，其中，该驱动电路驱动紫外光源单元，该紫外光源单元包括：管阵列，该管阵列具有在绝缘支撑部件上彼此平行的多个气体放电管，每个气体放电管包括玻璃管，该玻璃管具有在横截面上彼此相对的上部和底部且内部填充有放电气体，和形成在所述底部的内表面上的荧光体层，在该状态下所述上部被定义为发光面，以及公共地设置有至少一对放电电极，所述一对放电电极夹持在所述绝缘支撑部件的下表面公共地横跨各个气体放电管的间隙并沿着彼此远离的方向延伸，以覆盖所述管阵列的背面侧；

在驱动所述绝缘支撑部件具有所述放电电极对不直接暴露在面对所述各个气体放电管的底部两侧的宽度的结构的紫外光源单元的电路中，包括产生交流电压的升压变压器的次级绕组的一个输出端与参考电位一起连接到一对放电电极中的一个，并且次级绕组的另一个输出端直接连接到其他电极。

说明书

用于紫外光源的气体放电发光装置及其驱动电路

技术领域

[0001] 本发明涉及气体放电发光装置及其驱动电路，具体涉及一种新的紫外线发光装置及其驱动电路，该装置具有包括细玻璃管作为主要部件的外部电极结构并且使用气体放电。

背景技术

[0002] 以往已知高压汞灯和准分子放电灯作为使用气体放电的紫外线发光装置。此外，使用紫外发光荧光体的气体放电发光装置已在专利文献1中公开，并且，适合于平面光源构造的细管构造的气体放电发光装置也已被提出，例如专利文献2和3。

[0003] 现有技术

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本专利第5074381号

[0006] 专利文献2：日本专利公开第2004-170074号

[0007] 专利文献3：日本专利公开第2011-040271号

发明内容

[0008] 专利文献1公开了使用UV-C波段的紫外荧光体的准分子放电灯构造。然而，这种构造有需要昂贵的石英玻璃外壳并需要用于驱动的高压矩形波交流电源的问题。此外，专利文献2和3中公开的使用气体放电管的紫外线发射用气体放电装置具有复杂的电极结构，从发光效率和发光强度的观点出发尚未发展到实用的水平。

[0009] 此外，为了解决上述问题，本发明的发明人发明了一种新的气体放电发光装置，其包括一对长电极，该长电极设置在填充有放电气体的细玻璃管的外侧，并且从介于电极的相邻端之间的间隙向相互远离的方向延伸(参见PCT/JP2016/052716)。在该气体放电发光装置中，能够通过在一对长电极之间施加正弦波电压来驱动使电极布置区域的整个长度上高效发光。该等离子管型气体放电发光装置的动作使得在施加在两个电极之间的正弦波电压的增加过程中，在电极的相邻端之间最初产生触发放电，并且该触发放电逐渐成长以扩大在电极的纵向方向上，直到施加的电压达到峰值。

[0010] 然而，在根据前述发明的设置有一对长电极的气体放电装置的动作试验中，发明人发现沿着管外侧的长电极的侧边缘发生不必要的火花放电的现象。

[0011] 具体地说，当通过对一对长电极中的一个施加正弦波电压并将另一个接地来驱动设备时，认为在施加电压达到峰值的阶段，管的内部由于等离子体在整个长度上实质上处于导通状态，从而具有对应于峰值电压的电位，并且在彼此相对的管的弯曲表面和接地电极的侧边缘之间的间隙中发生意外的火花放电。此外，由于管的外壁面上的细微凹凸而在管的外壁面与长电极之间的接触面上存在气泡，因此在存在气泡的部分有产生火花放电的风险。管外的火花放电会导致产生不愉快的臭氧和电极或管的损坏，因此从安全性的观点来看不优选。

[0012] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种用于光源的特别是紫外线光源的气体放电发光装置及其驱动电路，该装置结构简单、成本低、并具有优良的发光效率，并且能够防止管外壁面上的火花放电。本发明的目的还在于提供一种用于平面光源的气体放电发光装置，特别是用于紫外线平面光源，其可以容易地形成为集成有驱动电路的模块且尺寸紧凑，并且可以提供高效率、高强度的发光。

[0013] 本发明中，在基于前述发明的气体放电发光装置中添加了新的实用性改进。简而言之，本发明的特征在于通过绝缘层将放电电极设置在玻璃管的外壁面上的结构。具体地，本发明是基于下述的想法，引起火花放电的管内的等离子体的电场被设置在放电电极和管的外壁面之间的绝缘层削弱，从而防止沿着管的外壁面的火花放电。

[0014] 更具体地说，本发明的第一方面在于气体放电发光装置的结构，其包括：作为主体的玻璃管，其填充有放电气体并具有在其横截面上彼此面对的前面侧上部和背面侧底部；至少一对放电电极，其设置在所述玻璃管的外壁面上，以沿着管的纵向方向延伸以彼此远离；以及设置在所述玻璃管与所述放电电极之间的宽度宽于所述玻璃管的横截面宽度的绝缘层。

[0015] 绝缘膜能够用于介于所述玻璃管的外表面和所述放电电极之间的绝缘层。优选地，一对放电电极被构造为从形成在放电电极的相邻端之间的触发放电间隙沿着玻璃管的纵向方向向彼此远离的方向延伸，并且通过在玻璃管背面的绝缘层上将金属箔以固定图案贴付形成。此外，通过在背面的底部的内表面上设置紫外线荧光体层，能够得到紫外线发光用光源。在该光源中，如果玻璃管前侧的发光面较薄，厚度为300μm以下，优选为100μm以下，即使使用廉价的硼硅酸盐玻璃作为玻璃材料，也能实现对UV-C和UV-B波段的紫外线的透射率为80％以上。因此，该光源能够实际应用。

[0016] 本发明的第二方面在于一种平面光源单元结构，其包括：多个气体放电发光管，其彼此平行配置以形成管阵列，每个气体放电发光管均具有填充有放电气体的玻璃管作为主体，并具有在其横截面上彼此相对的上部和底部，其中上部被定义为发光表面，而底部具有设置在其内表面的荧光体层；以及一对由金属箔导体形成的放电电极，并且公共地通过绝缘膜设置在管阵列的背面。

[0017] 在作为平面光源单元的气体放电发光装置中，公共地具有长电极的图案的一对放电电极设置为从形成在电极的相邻端之间的间隙沿着每个玻璃管的纵向方向在彼此远离的方向延伸。该平面光源中的各管结构与作为单位光源的上述气体放电发光管的结构基本相同。此外，通过在每个管的底部内表面设置紫外发光荧光体层，能够获得用于紫外发光的平面光源单元。

[0018] 此外，本发明的第三方面在于用于驱动等离子管的驱动电路的结构，其包括：填充有放电气体的玻璃管作为主体，所述玻璃管的上部和底部在其横截面上彼此相对，并具有在其横截面上彼此相对的前面侧上部和背面侧底部；以及至少一对放电电极，其通过绝缘层设置在所述玻璃管的外壁面上，以沿着所述玻璃管的纵向方向延伸以彼此远离，其中产生施加的交流电压的所述升压变压器的次级绕组的输出端中的一个与参考电位一起连接到一对放电电极中的一个，另一个次级绕组的交流电压输出端直接连接到另一个电极。

[0019] 通常限流电容器连接到电源电路中的升压变压器的输出侧。然而，根据本发明的外部电极类型的气体放电装置完全是电容性负载，因此具有自动停止由放电导致的玻璃管的内壁表面上的壁电荷积聚引起的放电电流的功能。因此，可以消除输出电容器，并且可以将升压变压器的输出电压直接施加到用于驱动等离子管的放电电极对。因此，可以消除由升压电路中的输出电容器引起的不必要的功率损耗。

[0020] 根据本发明的气体放电发光装置的主要组成特征是玻璃管、设置在玻璃管内的荧光体层和填充在玻璃管中的放电气体，使得气体放电发光装置不含有有毒的汞。设置在玻璃管的外表面上的一对长放电电极沿着纵向方向延伸以在它们之间形成彼此远离的放电间隙，并且通过该长放电电极对，可以在玻璃管的整个长度上实现高效高强度的均匀发光。此外，介于放电电极和玻璃管的外表面之间的绝缘层提供了防止沿着电极的侧边缘的火花放电的效果。

[0021] 此外，在通过将多个气体放电发光管平行排列构成的平面光源单元中，驱动电路单元包括印刷基板作为主要部件，同时也用作支撑基板的印刷基板一体地安装在公共电极之下，其允许光源被构造成模块。该平面光源模块可以实现高效率高强度的表面发光，并且，由于不产生火花放电，所以能够安全地进行该模块的处理。

[0022] 因此，通过使用特别设置有紫外发光荧光体层的多个气体放电发光管阵列构成的紫外发光用平面光源模块，不仅能够构成不含汞而且能够从宽发光面进行均匀且高强度的紫外线辐射而不引起阴影，从而达到扩大医疗用途或工业用途的实际应用的效果。

[0023] 附图标记说明

[0024] 图1是表示根据本发明第一实施方式的气体放电发光装置的原理性构造的示意性的纵向剖视图和横向剖视图。

[0025] 图2是表示根据本发明第二实施方式的气体放电发光装置的基本结构的示意性的俯视图和横向剖视图。

[0026] 图3是示意性地表示根据本发明第三实施方式的气体放电发光装置的结构的剖视图。

[0027] 图4是表示根据本发明的驱动电路的一例的电路图。

发明内容

[0028] 以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。应当注意，为了简化说明，用相同的附图标记表示相同的部件。

[0029] [第一实施方式]

[0030] 图1中的(a)和图1中的(b)分别是表示作为第一实施方式的根据本发明的气体放电发光装置的基本结构的纵向剖视图和横向剖视图。填充有作为放电气体的氖(Ne)和氙(Xe)的气体混合物的细长玻璃管1作为该装置的主体构成外壳。如图1中的(b)所示，玻璃管1具有扁椭圆形的横截面，并且具有前面侧上部1a和背面侧底部1b，该前面侧上部1a和背面侧底部1b是平的且在长轴上彼此相对。沿着玻璃管1的长度方向延伸的一对放电电极3和4被设置为在相邻端间隔有电极间隙5而延伸至两侧，且通过绝缘层2位于背面侧底部的玻璃管1的外表面上。放电电极3和4沿着玻璃管1是细长的，因此被称为长电极。

[0031] 在作为单位光源的气体放电发光管，即等离子体管10中，作为主体的玻璃管1是将包含氧化硅(SiO2)和氧化硼(B2O3)作为主要成分的硼硅酸盐玻璃的管状再制成型形成为外径为0.5-5mm、厚度为500μm以下的细管。如图1中的(b)所示，玻璃管1具有扁椭圆形的横截面，其长轴为2mm，短轴为1mm。然而，玻璃管1可以具有任何形状的横截面，例如圆形、矩形、长方形或梯形。

[0032] 作为本发明的特征的绝缘层2由贴付在玻璃管1的背面侧底部1b的平表面上的绝缘胶带或绝缘膜形成，其宽度大于玻璃管的长轴。绝缘层2的厚度优选为50-200μm。如果绝缘层2过薄，则防止外部放电的功能不足，如果过厚，则相对于放电电压难以在管内获得充分的放电膨胀。此外，绝缘层2能够使用由聚酰亚胺类树脂制成的耐热胶带或薄膜。例如，能够优选使用Kapton胶带(商品名)。如下所述，在绝缘层2的下表面上配置一对长电极3和4。

[0033] 在玻璃管1的背面侧底部1b的内表面上形成有紫外发光荧光体层6。通过使用氖和氙的气体混合物的气体放电产生的真空紫外光(发光波长：143nm、173nm)激发该紫外发光荧光体层6，从而产生具有根据荧光体的特性的光谱的紫外光或可见光。

[0034] 如果紫外发光荧光体层6使用钆活化荧光体(LaMgAl11O19:Gd)，能够得到峰值波长为311nm的窄带宽的UV-B波段的紫外发光。

[0035] 如果使用镨活化荧光体(YBO3:Pr或Y2SiO5:Pr)，能够得到峰值波长为263nm的UV-C波段的紫外发光。

[0036] 当通过形成紫外发光荧光体层6来构造用于紫外光源的气体放电发光管(等离子管10)时，从紫外透射率的观点来看，将用作发光表面的玻璃管1的前面侧上部1a的厚度设置为300μm以下是重要的。本发明的发明人已经通过实验证明，即使使用例如Pyrex(注册商标)的硼硅酸盐玻璃，通过将厚度调节为300μm以下能够获得相对UV-B波段的紫外线90％以上的透射率。当发光面的厚度设定为100μm以下时，能够获得相对UV-C波段的紫外线80％以上的透射率。

[0037] 此时，设置有绝缘层2、长电极3和4以及紫外发光荧光体层6的玻璃管1的背面侧底部1b的厚度可以设定为大于前面侧上部1a以增强机械强度。其中彼此面对的面的厚度不对称的玻璃管1可以通过用于成形玻璃预制件的工艺控制实现。

[0038] 在如图1中的(a)所示的结构中，设置在绝缘层2上的一对长电极3和4的相邻端构成触发电极部3a和4a，电极间隙5插入其间，并且与电极间隙5对应的气体空间称为触发放电部7。

[0039] 此外，从触发电极部3a和4a向远离彼此的方向延伸到两侧的延伸部分构成主电极部3b和4b，并且与主电极部3b和4b相对应的气体空间成为主气体放电部8。具有触发电极部3a和4a以及主电极部3b和4b的一对长电极3和4以下分别被称为X电极3和Y电极4。

[0040] 电极间隙5的电极间隙长度Dg适当地设定在0.1-20mm的范围内。此外，X电极3和Y电极4的长度设定为电极间隙长度Dg的三倍以上或者十倍以上。一对长电极的设置能够在发光管的整个长度上使均匀发光。

[0041] 当电极间隙长度Dg设定为3mm，X电极3和Y电极4各自的长度为23.5mm时，基于总尺寸获得具有长度为50mm的有效发光区域的气体放电发光管10。需要注意的是，确定构成一对的X和Y电极3和4的长度，需要考虑到在有效发光区域的全长范围内扩张放电所需的交流驱动电压的峰值与和电极间隙5的击穿电压之间的关系。

[0042] X电极3和Y电极4可以直接形成在绝缘膜2的下表面上，所述绝缘膜2贴付在等离子体管10的底部的外表面1b上，该绝缘膜2可以通过预先印刷例如银膏的导电油墨或者可以通过将例如铜箔或铝箔的金属导电箔粘合或结合到绝缘膜2的下表面上而形成。或者，准备通过印刷或气相沉积形成具有电极图案的金属导体膜的电极基板，并且能够通过用作绝缘层的基膜将该电极基板粘贴在等离子体管10的背面侧底部1b的表面上。

[0043] 如果形成X电极3和Y电极4的基底的绝缘层2由透明氟塑料例如特氟隆(注册商标)制成，则X和Y电极优选由具有高光反射特性的材料形成，考虑到该点，使用铝箔是特别有效的。这时，电极间隙5可以是相对于X和Y电极3和4的非透射部分向下敞开的窗口，以使发射的光逸出到背面，这可能导致发光面上的发光强度分布不均匀。因此，当绝缘层2由具有透光性的材料形成时，优选至少电极间隙5由具有与电极材料相同的光反射特性的绝缘材料封闭，例如反射胶带。

[0044] 此外，如果等离子管10的表面用氟塑料直接涂覆，例如特氟隆(注册商标)等具有令人满意的紫外线透射功能的氟塑料，则该透明涂层能够用作电极绝缘层2。具体地，通过特氟隆涂层来提高玻璃管的耐气候性和机械强度，进一步地，玻璃管1的表面的不规则性被特氟隆涂层吸收，由此可以消除在玻璃管和电极的接触面上存在的气泡以防止火花放电。此外，如果使用透明绝缘层，则可以在玻璃管的前侧设置一对透光性电极。

[0045] [驱动原理说明]

[0046] 根据本发明的新形式的气体放电发光管，即等离子管10为外部电极型，并且由正弦波电压驱动。在一对X电极和Y电极3和4中X电极3接地状态下对Y电极4施加正弦波电压时，在电压的增加过程中触发放电产生当触发电极部3a和4a之间的电压超过触发放电部7的放电起始电压时。

[0047] 由于由触发放电部7提供的空间电荷引起的启动效应，放电开始电压降低，使得随着施加的正弦波电压上升新的放电向主电极部3b和4b的两端扩展。

[0048] 另一方面，作为外部电极型放电装置的特征，具有与施加电压的极性相反极性的电荷(电子和正离子)作为壁电荷蓄积在放电后电极对应部分的玻璃管的内壁表面上，由该壁电荷引起的电场抵消由施加到对应部分的外部电压引起的电场。因此，暂时产生的放电依次停止。该动作原理在先前引用的PCT/JP2016/052716的说明书中有详细描述。

[0049] 当施加的正弦波驱动电压的极性反转时，由壁电荷引起的内部电场与由外部施加的电压引起的电场结合，导致在触发放电部7处再次产生放电。此后，随着施加的正弦波电压的上升，放电的扩大和停止以与上述相同的方式向主电极部分3b和4b的两端扩展。

[0050] 通过重复上述动作，实现了气体放电和与其相关联的发光。值得注意的是，正弦波驱动电压被设定为使得在其峰值放电扩展到X电极3和Y电极4的两端。或者，X电极3和Y电极4的长度被确定为正弦波驱动电压的峰值不超过电极间隙5的击穿电压。注意，驱动频率是确定发光强度的参数，可以适当设定为几10kHz，例如40kHz。

[0051] 在进行上述放电发光动作的同时，能够通过宽的绝缘膜2来避免电极与等离子管10的底部的曲面部分的两个侧边缘之间的间隙产生火花放电的风险。具体地，在管的底部的两个侧边缘处，电极不直接暴露在面对曲面部分的部分上，由此在所述两个侧边缘处的间隙中的电场不会增加到足以导致火花放电。

[0052] [第二实施方式]

[0053] 图2中的(a)和图2中的(b)分别表示根据本发明第二实施方式的气体放电发光装置的示意性的俯视图和横向剖视图。根据第二实施方式的气体放电发光装置的特征在于发光管阵列型的平面光源单元100中的多个气体放电发光管(等离子管)10彼此平行的结构。

[0054] 如图2中的(a)所示，在本实施方式中，多个气体放电发光管10，例如六个气体放电发光管10排列在绝缘膜20上，它们之间的间隔SP大约为管的宽度的十分之一(1/10)。优选地，使用具有优异导热性的粘合剂，例如硅脂将管10固定在绝缘膜20上。由于相邻管之间的间隔SP填充有粘合剂，能够可靠地防止沿着管外壁的火花放电。如果排列大量的气体放电发光管10，则可以将多个管作为单元块，并且可以在相邻的单元块之间形成间隔SP。由于形成间隔SP，平面光源单元100在气体放电发光管10的排列方向上具有柔性。

[0055] 另外，如图2中的(b)所示，在平面光源单元100中具有管阵列的结构，该管阵列的结构为六个气体放电发光管10在公共绝缘膜20上彼此平行地支撑。由金属导电膜或箔片形成的X电极30和Y电极40设置在绝缘膜20的下表面上，以便与各个气体放电发光管10同样地在通过各管接近中心处具有长度为Dg的间隙。如图2中的(a)所示，在该结构中，X电极30和Y电极40各自具有覆盖除了间隙Dg之外的背面侧的管阵列的几乎整个区域的图案，如图1的结构，其延伸发光管10的两端，以三倍以上于间隙Dg的长度。绝缘膜20由上述Kapton胶带(商品名)形成，电极30和40由铝箔形成。由铝箔形成的X电极30和Y电极40用结合剂或粘合剂粘贴在Kapton胶带的背面上。应当注意，由铝箔制成的X电极30和Y电极40优选形成为使其端部从气体放电发光管10的两端稍微向内的尺寸图案，以避免接触的风险。绝缘膜20具有作为气体放电发光管10的支撑部件的功能，其厚度为50-100μm左右，构成X电极30和Y电极40的铝箔的厚度为约10μm。

[0056] 图2示出了根据本发明的平面光源单元100的原理性结构，并且不优选使用具有X电极30和Y电极40直接暴露在单元100的下表面上的单元100。作为实际的平面光源，设置有X电极和Y电极的表面被另一未示出的绝缘膜覆盖。此外，从实用的观点来看，代替在绝缘膜20的下表面上设置X电极和Y电极，在印刷电极基板上通过印刷或气相沉积形成具有电极图案的导电膜形成在未示出的另一绝缘基板上，并且支撑在绝缘膜20上的气体放电管10覆盖在该绝缘基板上。

[0057] [第三实施方式]

[0058] 图3是根据第三实施方式的具有驱动电路集成光源模块结构的气体放电发光装置的示意性的剖视图。作为模块结构，第二实施方式中描述的平面光源单元100通过冲击吸收层25覆盖在构成驱动电路单元200的印刷基板26上，并且它们一体地存储在外部框架或壳体27中。此外，在平面光源单元100的前表面上设置透光保护板28。

[0059] 冲击吸收层25优选具有高导热性和冲击吸收性的软绝缘材料，例如硅化合物或硅片。保护板28使用具有优异的紫外线透射率的丙烯酸或氟塑料膜或薄板。印刷基板26安装在稍后描述的驱动电路单元200的部件上。

[0060] 与平面光源单元100的背面上的X电极30和Y电极40接触的一对供电端子31和41设置在印刷基板26的上表面的左侧和右侧。X电极30和供电端子31之间以及Y电极40和供电端子41之间的接触不需要严格意义上的直流连接，并且可以仅通过使电极和相应的端子直接彼此重叠或通过夹形接触件的接触状态向平面光源单元100提供来自驱动电路单元200的交流驱动电压。因此，光源单元100和驱动单元200可以容易地彼此分离。

[0061] 驱动电路单元200产生驱动平面光源单元100的正弦波驱动电压。正弦波驱动电压从供电端子41供给到Y电极40，而供电端子31被定义为接地连接到X电极30，由此可以获得具有上述动作原理的放电发光。

[0062] 注意，可以通过下述方式布置获得具有90cm2的发射面积的平面光源单元100，以1mm的间隔布置三十(30)个气体放电发光管10，该气体放电发光管10具有扁椭圆形横截面形状，长轴为2mm，短轴为1mm，并且具有长度为10cm的有效发射面积。

[0063] 此外，气体放电发光管10的直径最大为5mm，光源模块的总厚度在气体放电发光管10之外也包括前表面的冲击吸收层25、印刷基板26和保护板28，为1cm以下。另一方面为了驱动该光源单元100，需要具有几个1000V的峰值电压和数个10kHz的频率的交流电压驱动电路。然而，如果光源单元仅包括约30根发光管，则可以有利地被稍后描述的大约几瓦特的普通小型电源驱动。

[0064] 在此，当驱动电路包括将9V(电池电压)的直流电压转换为42kHz的正弦波电压的逆变电路，以及将正弦波电压的峰值升高到1000V的紧凑型变压器时，包括电池的驱动电路单元的尺寸可以为约50cm3体积。

[0065] 因此，即使此前提及的具有90cm2发光表面的光源单元100用于图3所示的发光装置中，该光源单元100和驱动电路单元200具有印刷基板26作为主体彼此重叠并被集成，存储壳体27只需9×10cm的紧凑尺寸以及约1cm的厚度。

[0066] 图4为表示驱动电路单元200的电路结构的电路图。可以在DC 6-18V范围内设置电压的电源BT通过输入插头PL1被连接到逆变电路部分INV。

[0067] 逆变器电路部分INV由晶体管Q1和Q2、线圈L1、电阻器R1和R2以及电容器C1组成。来自逆变器电路部分INV的交流输出取自来自升压变压器TF的次级绕组的输出插头PL2。通过适当地设定每个电路部件的电路常数，在输出插头PL2处获得正弦波交替高压，并且将所获得的电压施加在气体放电发光管10的X电极30和Y电极40之间。注意到驱动电路单元200可以通过施加与在第一实施方式中X电极3和Y电极4相似的电压来使气体放电发光管10发光。

[0068] 正弦波电压的频率能够通过改变电容器C1的电容而在10kHz至80kHz的范围内调节，正弦波输出电压的峰值能够通过改变电池BT的电压在1000V至8000V的范围内调节。

[0069] 注意到在图4所示的驱动电路中不存在通常设置在升压变压器TF的输出线上的限流电容器。升压变压器的输出线中的一个连接到接地电位和气体放电管10的接地X电极3或30，另一个输出线直接连接到Y电极4或40。根据本发明的气体放电管10相对于驱动电路单元200成为完全的电容性负载，由此通过消除输出电容器能够消除不必要的功率损耗。

[0070] 印刷基板26上安装有电路部件47，如线圈、电容器和变压器，构成驱动电路。印刷基板26设置在光源单元100的下部，且其上所安装的部件朝下。此外，用作电源的电池BT可以存储在形成在壳体27中的电池存储单元中，或者可以通过从印刷基板26引出的电源连接线连接到外部电源。

[0071] [其他变形]

[0072] 以上主要描述了用于紫外线发光的气体放电发光装置，但是可以实现使用由于气体放电而被真空紫外线激发的荧光体在可见光区域发光的可见光源。此外，根据本发明的气体放电发光装置也可以用作在不使用荧光体的情况下通过气体放电本身在紫外线区域或可见光区域中发光的光源。

[0073] 作为发光单元的气体放电发光管的直径细至几毫米。因此，在图2所示的平面光源单元100的结构中，另外提供了通用柔性支撑基板(未示出)，并且光源单元100通过粘合剂层或缓冲层设置在该基板上，由此可以防止X电极和Y电极露出，并且可以提高支撑强度。因此，能够增加排列的发光管10的数量，并且能够增加发光管的长度，这使得发光表面适当增加。大型平面光源单元具有柔性的膜形状，从而具有容易获得用于医疗用途或者消毒用途弯曲发光面的优点。

[0074] 此外，虽然在上述实施方式中仅描述了设置有一对放电电极的结构，但也可以在玻璃管的长度方向上配置多对X电极3和Y电极4，X电极和Y电极以交替的方式布置，或者可以在成对的第一和第二电极之间设置具有浮动电位的第三电极，并且这种构造能够增加气体放电发光管的长度。

[0075] 在将上述多个长发光管排列成构成平面光源单元时，每个发光管的多个电极对设置在公共绝缘层上，用作在穿过发光管的方向上与所述有发光管共通的部分电极对。

[0076] 附图标记说明

[0077] 1          玻璃管

[0078] 1a         前面侧上部

[0079] 1b         背面侧底部

[0080] 2          绝缘层

[0081] 3，30       X电极

[0082] 3a，4a      触发电极部

[0083] 3b，4b      主电极部

[0084] 4，40       Y电极

[0085] 5          电极间隙

[0086] 6          紫外发光荧光体层

[0087] 7          触发放电部

[0088] 8          主气体放电部

[0089] 10         气体放电发光管(等离子管)

[0090] 20         绝缘膜

[0091] 25         冲击吸收层

[0092] 26         印刷基板

[0093] 27         壳体

[0094] 28         保护板

[0095] 31，41     供电端子

[0096] 47         电路元件

[0097] 100        平面光源单元

[0098] 200        驱动电路单元