JP2000067810A - Discharge lamp electrode and discharge lamp - Google Patents

Discharge lamp electrode and discharge lamp

Info

Publication number
JP2000067810A
JP2000067810A JP10253277A JP25327798A JP2000067810A JP 2000067810 A JP2000067810 A JP 2000067810A JP 10253277 A JP10253277 A JP 10253277A JP 25327798 A JP25327798 A JP 25327798A JP 2000067810 A JP2000067810 A JP 2000067810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
electron
component
discharge lamp
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10253277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munemitsu Hamada
宗光 浜田
Akira Takeishi
明 武石
Makoto Takahashi
誠 高橋
Masatada Yodogawa
正忠 淀川
Hiroshi Harada
拓 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP10253277A priority Critical patent/JP2000067810A/en
Priority to KR1019990034861A priority patent/KR20000017442A/en
Priority to EP99116573A priority patent/EP0982758A3/en
Priority to CNB991183568A priority patent/CN1154151C/en
Publication of JP2000067810A publication Critical patent/JP2000067810A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/04Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06Main electrodes
    • H01J61/09Hollow cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend the service life of a hot cathode fluorescent discharge lamp. SOLUTION: This discharge lamp electrode comprises a cylindrical container 1 having one end closed and an electron emission material 2 received in the container 1, and the container 1 and the electron emission material 2 has a main constituent including, a composite oxide containing nitrogen and/or a composite oxide containing, as metal element constituents, a first constituent comprising at least one kind of Ba, Sr and Ca, a second constituent comprising at least one kind of Zr and Ti, and a third constituent comprising at least one kind of Ta and Nb. In the discharge lamp electrode, the content of the first constituent in the exposed surface of the electron emission material 2 viewed from an opening side of the container 1 is higher than that in the end face on the opening side of the container 1. The electron emission material 2 is a porous body having an air gap rate of 45-80%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
装置のバックライト、電球形蛍光ランプ、ファクシミリ
やスキャナなどの読み取り用光源に用いられる小型の蛍
光放電ランプに用いる放電灯用電極と、この電極を有す
る放電灯とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp electrode used for a backlight of a liquid crystal display device, a compact fluorescent lamp, a small fluorescent discharge lamp used for a reading light source such as a facsimile or a scanner, and this electrode. With a discharge lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、省エネルギー、省資源の社会的要
求が高まりつつあり、それに対応して、ディスプレイや
一般照明用光源の省エネルギー化が積極的に進められて
いる。例えば、CRTから、よりエネルギー消費量の少
ない液晶ディスプレイへの置き換えや、白熱電球から、
よりエネルギー効率が高く寿命も長い電球形蛍光ランプ
への置き換えが急速に進んでいる。それに伴って、液晶
ディスプレイのバックライト光源用や電球形蛍光ランプ
用として、細管蛍光放電ランプの利用が急速に進んでい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, social demands for energy saving and resource saving have been increasing, and in response to this, energy saving of displays and light sources for general lighting has been actively promoted. For example, replacing a CRT with a liquid crystal display that consumes less energy, or replacing an incandescent light bulb with
Replacement with bulb-type fluorescent lamps, which have higher energy efficiency and longer life, is rapidly progressing. Along with this, the use of thin-tube fluorescent discharge lamps for a backlight light source of a liquid crystal display and a bulb-type fluorescent lamp is rapidly advancing.

【0003】一般に蛍光放電ランプは、熱電子放出によ
るアーク放電を利用した熱陰極蛍光放電ランプと、二次
電子放出によるグロー放電を利用した冷陰極蛍光放電ラ
ンプとに分類される。熱陰極蛍光放電ランプは、冷陰極
蛍光放電ランプに比べ陰極降下電圧が小さいため、電力
に対する発光効率が高い。また、熱陰極蛍光放電ランプ
は、熱電子放出を利用するため電流密度を大きくとるこ
とができるので、冷陰極蛍光放電ランプに比べて高輝度
化が容易である。そのため、熱陰極蛍光放電ランプは、
大面積の液晶ディスプレイ用バックライト、電球形蛍光
ランプ、ファクシミリやスキャナ等の読みとり用光源な
ど、多量の光束が必要とされる光源に適している。
[0003] Generally, fluorescent discharge lamps are classified into hot cathode fluorescent discharge lamps utilizing arc discharge due to thermionic emission, and cold cathode fluorescent discharge lamps utilizing glow discharge utilizing secondary electron emission. The hot cathode fluorescent discharge lamp has a smaller cathode drop voltage than the cold cathode fluorescent discharge lamp, and therefore has a higher luminous efficiency with respect to electric power. Further, the hot cathode fluorescent discharge lamp can increase the current density by utilizing thermionic emission, so that it is easy to increase the brightness as compared with the cold cathode fluorescent discharge lamp. Therefore, hot cathode fluorescent lamps
It is suitable for a light source that requires a large amount of luminous flux, such as a large-area backlight for a liquid crystal display, a bulb-type fluorescent lamp, and a reading light source such as a facsimile or a scanner.

【0004】従来の熱陰極蛍光放電ランプ用の電極とし
ては、例えば、タングステンコイルに遷移金属の一部と
バリウムとを含むアルカリ土類金属を塗布した蛍光放電
ランプ電極が知られている(特開昭59−75553号
公報)。しかし、同公報に記載された電極は、熱電子放
出を開始するために予熱が必要であるため、冷陰極蛍光
放電ランプなみの細管化は難しい。したがって、薄型、
軽量が要求されるノートパソコン用の液晶ディスプレイ
に利用することは困難であり、また、電球形蛍光ランプ
の小型化にも不適当である。
[0004] As a conventional electrode for a hot cathode fluorescent discharge lamp, for example, a fluorescent discharge lamp electrode in which a tungsten coil is coated with an alkaline earth metal containing a part of a transition metal and barium is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-163,837). No. 59-75553). However, since the electrode described in the publication requires preheating to start thermionic emission, it is difficult to make the electrode as thin as a cold cathode fluorescent discharge lamp. Therefore, thin,
It is difficult to use it for a liquid crystal display for a notebook personal computer that requires light weight, and it is also unsuitable for miniaturizing a compact fluorescent lamp.

【0005】一方、細管化するために予熱を必要としな
い構造とした電極が特開平4−73858号公報に記載
されている。この電極は、タングステンのダブルコイル
にバリウム、カルシウム、ストロンチウムの酸化物から
なるエミッター物質を付着させたものである。しかし、
この構造の電極を用いた放電ランプでは、放電中に生じ
たHgイオンや希ガスイオンが電極に衝突し電子放出物
質を飛散させる、いわゆるイオンスパッタリングが顕著
に生じてしまう。イオンスパッタリングが顕著である
と、放電中に電子放出物質が枯渇し、安定したアーク放
電を長時間にわたって維持することができない。また、
飛散した電子放出物質によりランプのガラス管内壁が黒
化する現象(管壁黒化)が生じ、光束維持率が早期に低
下してしまう。
On the other hand, JP-A-4-73858 discloses an electrode having a structure which does not require preheating to form a thin tube. This electrode is obtained by depositing an emitter material composed of an oxide of barium, calcium, and strontium on a double coil of tungsten. But,
In a discharge lamp using an electrode having this structure, so-called ion sputtering, in which Hg ions or rare gas ions generated during discharge collide with the electrode and scatter electron-emitting substances, occurs remarkably. If the ion sputtering is remarkable, the electron emission material is depleted during the discharge, and a stable arc discharge cannot be maintained for a long time. Also,
The phenomenon in which the inner wall of the glass tube of the lamp is blackened by the scattered electron-emitting substances (tube wall blackening) occurs, and the luminous flux maintenance ratio is reduced at an early stage.

【0006】また、米国特許第2,686,274号明
細書には、Ba2TiO4などのセラミックスを還元処理
することにより半導体化した棒状の電極が記載されてい
るが、この構造のセラミック半導体電極には、熱衝撃に
弱い、Hgイオンや希ガスイオンによるスパッタリング
によって劣化しやすい、電流密度が小さい、という問題
がある。
Further, US Pat. No. 2,686,274 describes a rod-shaped electrode obtained by reducing a ceramic such as Ba 2 TiO 4 into a semiconductor. Electrodes have problems that they are susceptible to thermal shock, easily deteriorated by sputtering with Hg ions or rare gas ions, and have low current density.

【0007】このような従来の熱陰極蛍光放電ランプ用
電極に対し、本発明者らは、一端が開放し一端が閉じた
円筒状の容器内にセラミック半導体を収容した構造の電
極を提案し、また、この電極について、およびこの電極
を用いた放電灯について、様々な改良を加えている(特
公平6−103627号公報、特開平1−65764号
公報、特開平2−186550号公報、特開平2−18
6527号公報、特開平4−43546号公報、特開平
6−267404号公報、特開平9−129117号公
報、特開平10−12189号公報、特開平6−302
298号公報、特開平7−142031号公報、特開平
7−262963号公報、特開平10−3879号公
報)。この構造の電極は、予熱が不要で細管化が可能で
あり、かつ、イオンスパッタリングや蒸発による劣化が
抑えられるため長寿命であるという特徴をもつ。しか
し、液晶ディスプレイのバックライトを交換不要とする
ためには、そのディスプレイが実装されている機器の寿
命よりも電極の寿命を長くする必要があり、このために
は、電極寿命をさらに向上させる必要がある。また、蛍
光放電ランプでは、オン・オフを頻繁に繰り返すと電極
の劣化が著しく進み、寿命が極めて短くなってしまうと
いう問題があるが、白熱電球を代替するためにはオン・
オフの繰り返しによる短寿命化を抑える必要がある。
With respect to such a conventional electrode for a hot cathode fluorescent discharge lamp, the present inventors have proposed an electrode having a structure in which a ceramic semiconductor is housed in a cylindrical container having one end open and one end closed. Various improvements have been made to this electrode and to a discharge lamp using this electrode (Japanese Patent Publication No. 6-103627, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-65764, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-186550, Japanese Patent Application Laid-Open 2-18
No. 6527, JP-A-4-43546, JP-A-6-267404, JP-A-9-129117, JP-A-10-12189, JP-A-6-302
298, JP-A-7-142031, JP-A-7-262983, and JP-A-10-3879. The electrode of this structure has a feature that it does not require preheating and can be made into a thin tube, and has a long life because deterioration due to ion sputtering or evaporation is suppressed. However, in order to eliminate the need to replace the backlight of a liquid crystal display, it is necessary to make the life of the electrodes longer than the life of the device on which the display is mounted, and for this purpose, the life of the electrodes needs to be further improved There is. Further, in the fluorescent discharge lamp, if the on / off operation is frequently repeated, the electrode deteriorates remarkably, and the life is extremely shortened.
It is necessary to suppress shortening of the service life due to repeated turning off.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱陰
極型蛍光放電ランプの長寿命化をはかることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to extend the life of a hot cathode fluorescent lamp.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記(1)
〜(8)のいずれかにより達成される。 (1) 一端が開放された筒状の容器と、この容器内に
収容された電子放出材料とを有し、容器および電子放出
材料が、Ba、SrおよびCaの少なくとも1種からな
る第1成分と、ZrおよびTiの少なくとも1種からな
る第2成分と、TaおよびNbの少なくとも1種からな
る第3成分とを金属元素成分として含む複合酸化物およ
び/または窒素を含む複合酸化物を主成分とし、容器の
開口側からみた電子放出材料の露出面における第1成分
の含有率が、容器の開口側の端面における第1成分の含
有率よりも高い放電灯用電極。 (2) 一端が開放された筒状の容器と、この容器内に
収容された電子放出材料とを有し、容器および電子放出
材料が、Ba、SrおよびCaの少なくとも1種からな
る第1成分と、ZrおよびTiの少なくとも1種からな
る第2成分と、TaおよびNbの少なくとも1種からな
る第3成分とを金属元素成分として含む複合酸化物およ
び/または窒素を含む複合酸化物を主成分とし、電子放
出材料が空隙率45〜80%の多孔体である放電灯用電
極。 (3) 容器の密度が理論密度の60%以上である上記
(1)または(2)の放電灯用電極。 (4) 放電面の平均曲率半径が10〜150μmであ
る上記(1)〜(3)のいずれかの放電灯用電極。 (5) 容器の開口側からみた電子放出材料の露出面お
よび容器の開口側の端面と、容器の外側面および/また
は底面とに、Ta、NbおよびTiの少なくとも1種を
含む炭化物および/または窒化物が存在する上記(1)
〜(4)のいずれかの放電灯用電極。 (6) 第1成分をMI、第2成分をMII、第3成分を
IIIで表したとき、前記容器および前記電子放出材料
が、MIII 3型結晶、MI 5III 415型結晶、MI
7III 622型結晶、MIIII2N型結晶およびMI 6
IIIII 418型結晶から選択される少なくとも1種の
結晶を含む上記(1)〜(5)のいずれかの放電灯用電
極。 (7) 前記結晶において、MIIIの一部がMIIにより
置換され、MIIの一部がMIIIにより置換されている上
記(6)の放電灯用電極。 (8) 上記(1)〜(7)のいずれかの放電灯用電極
を有する放電灯。
The above object is achieved by the following (1).
To (8). (1) A first component having a cylindrical container having an open end, and an electron-emitting material contained in the container, wherein the container and the electron-emitting material are at least one of Ba, Sr, and Ca. And a composite oxide containing at least one of Zr and Ti and a third component consisting of at least one of Ta and Nb as a metal element component and / or a composite oxide containing nitrogen as a main component. A discharge lamp electrode wherein the content of the first component on the exposed surface of the electron-emitting material as viewed from the opening side of the container is higher than the content of the first component on the end surface on the opening side of the container. (2) A first component having a cylindrical container having an open end, and an electron-emitting material contained in the container, wherein the container and the electron-emitting material are made of at least one of Ba, Sr, and Ca. And a composite oxide containing at least one of Zr and Ti and a third component consisting of at least one of Ta and Nb as a metal element component and / or a composite oxide containing nitrogen as a main component. An electrode for a discharge lamp, wherein the electron-emitting material is a porous body having a porosity of 45 to 80%. (3) The discharge lamp electrode according to the above (1) or (2), wherein the density of the container is 60% or more of the theoretical density. (4) The discharge lamp electrode according to any of (1) to (3) above, wherein the discharge surface has an average radius of curvature of 10 to 150 μm. (5) Carbide containing at least one of Ta, Nb and Ti and / or carbide on the exposed surface of the electron emission material viewed from the opening side of the container and the end surface on the opening side of the container and the outer surface and / or the bottom surface of the container. The above (1) where a nitride exists
The electrode for a discharge lamp according to any one of (1) to (4). (6) When the first component is represented by M I , the second component is represented by M II , and the third component is represented by M III , the container and the electron-emitting material are M I M II O 3 type crystal, M I 5 M III 4 O 15 type crystal, M I
7 M III 6 O 22 type crystal, M I M III O 2 N type crystal and M I 6
The discharge lamp electrode according to any one of the above (1) to (5), comprising at least one kind of crystal selected from M II M III 4 O 18 type crystals. (7) In the crystal, a part of M III is replaced by M II, the discharge lamp electrode of the (6) a part of M II is replaced by M III. (8) A discharge lamp having the discharge lamp electrode according to any one of (1) to (7).

【0010】本発明者らは、熱陰極型蛍光放電ランプに
おける電極のイオンスパッタリングが、グロー放電のと
きに顕著に発生することをつきとめた。そして、上記本
発明を適用することにより、グロー放電からアーク放電
への速やかな移行が可能となることを見いだし、本発明
に至った。
The present inventors have found that ion sputtering of electrodes in a hot cathode fluorescent discharge lamp occurs remarkably during glow discharge. Then, it has been found that by applying the present invention, it is possible to make a quick transition from glow discharge to arc discharge, and the present invention has been achieved.

【0011】具体的には、電子放出材料の露出面におけ
る第1成分の含有率を、容器の開口側の端面における第
1成分の含有率よりも高く設定することにより、言い換
えると、容器の開口側の端面における第1成分の含有率
を低く設定することにより、容器の開口側の端面の導電
性が高くなると共に、電子放出材料露出面において放電
が生じやすくなる。したがって、容器が導電路として十
分な働きを示すと共に、容器の開口側の端面における不
安定な放電の発生が抑えられ、電子放出材料露出面にお
いて安定したアークスポットを迅速に形成できる。この
ため、グロー放電からアーク放電への速やかな移行が可
能となる。
Specifically, by setting the content of the first component on the exposed surface of the electron-emitting material higher than the content of the first component on the end face on the opening side of the container, in other words, by setting the content of the opening of the container. By setting the content of the first component low on the side end face, the conductivity of the end face on the opening side of the container is increased, and discharge is easily generated on the exposed surface of the electron emission material. Therefore, the container functions sufficiently as a conductive path, and the occurrence of unstable discharge at the end face on the opening side of the container is suppressed, and a stable arc spot can be quickly formed on the exposed surface of the electron emission material. Therefore, a quick transition from glow discharge to arc discharge becomes possible.

【0012】また、電子放出材料を空隙率45%以上の
多孔体とすれば、電子放出材料中における熱伝導性が臨
界的に低くなるので部分的に温度が上昇し、グロー放電
から速やかにアーク放電に移行することが可能となる。
一方、空隙率が高すぎると、放電中に電子放出材料が脱
落して寿命が短くなってしまうが、空隙率を80%以下
に抑えれば電子放出材料の脱落が抑えられるので、グロ
ー放電の短縮化による長寿命化を阻害することはない。
If the electron-emitting material is made of a porous material having a porosity of 45% or more, the thermal conductivity in the electron-emitting material becomes critically low, so that the temperature partially rises and the arc is quickly released from the glow discharge. It is possible to shift to discharge.
On the other hand, if the porosity is too high, the electron-emitting material will fall off during discharge and the life will be shortened. However, if the porosity is suppressed to 80% or less, the dropout of the electron-emitting material will be suppressed. There is no hindrance to longer life due to shortening.

【0013】このように本発明では、点灯時に生じる電
極の劣化を著しく抑制することが可能であり、オン・オ
フの頻繁な繰り返しによってグロー放電の回数が多くな
る場合に、特に有効である。
As described above, according to the present invention, it is possible to remarkably suppress the deterioration of the electrode during lighting, and it is particularly effective when the number of times of glow discharge increases due to frequent repetition of ON / OFF.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】放電灯用電極 本発明の放電灯用電極の構成例を、図1に示す。この放
電灯用電極は、一端が開放された筒状の容器1と、この
容器1内に収容された電子放出材料2とを有する。放電
灯管内において、放電に伴い発生するHgイオン等のイ
オンは、対向電極の方向から飛来して電極に衝突する
が、このときイオンは容器1により遮られ、電子放出材
料2に衝突するイオンの数は少なくなる。容器1は、こ
のようにイオンによる電子放出材料2のスパッタリング
を防ぐと共に、電子放出材料2へ電流を供給するための
導電路として働く。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The configuration example of the discharge lamp electrode of the discharge lamp electrodes present invention, shown in FIG. The discharge lamp electrode includes a cylindrical container 1 having one end opened, and an electron-emitting material 2 accommodated in the container 1. In the discharge lamp tube, ions such as Hg ions generated by the discharge fly from the direction of the counter electrode and collide with the electrode. At this time, the ions are blocked by the container 1 and collide with the electron emission material 2. Will be reduced. The container 1 functions as a conductive path for supplying a current to the electron-emitting material 2 while preventing the electron-emitting material 2 from being sputtered by ions.

【0015】本発明において容器1および電子放出材料
2はいずれも、複合酸化物または窒素を含む複合酸化物
を主成分とし、金属元素成分として、Ba、Srおよび
Caの少なくとも1種からなる第1成分と、Zrおよび
Tiの少なくとも1種からなる第2成分と、Taおよび
Nbの少なくとも1種からなる第3成分とを含む。第1
成分を含む化合物は、低仕事関数の電子放出成分であ
る。第2成分は、電子放出材料の高融点化のために必要
な成分である。また、第2成分のうちのTiと第3成分
とは、後述するスパッタリング防止層構成化合物の供給
源となる。容器1を電子放出材料2と同系統の材質で構
成することにより、両者を電気的および機械的に強固に
接合することが可能となる。
In the present invention, each of the container 1 and the electron-emitting material 2 contains a composite oxide or a composite oxide containing nitrogen as a main component, and at least one of Ba, Sr and Ca as a metal element component. A second component composed of at least one of Zr and Ti, and a third component composed of at least one of Ta and Nb. First
The compound containing the component is a low work function electron emitting component. The second component is a component necessary for increasing the melting point of the electron-emitting material. Further, Ti and the third component of the second component serve as a supply source of a compound for constituting a sputtering preventing layer described later. When the container 1 is made of the same material as the electron emission material 2, it is possible to electrically and mechanically firmly join them.

【0016】第1成分、第2成分および第3成分は、複
合酸化物または窒素を含む複合酸化物を構成している。
第1成分をMI、第2成分をMII、第3成分をMIIIで表
したとき、電子放出材料および容器は、MIII 3
型結晶、MI 5III 415型結晶、MI 7III 622型結
晶、MIIII2N型結晶およびMI 6IIIII 418
型結晶から選択される少なくとも1種の結晶を含むこと
が好ましい。なお、これらの結晶において、MIIIの一
部がMIIにより置換されていることがあり、MIIの一部
がMIIIより置換されていることがある。これらの結晶
の存在は、X線回折により確認することができる。ま
た、元素の一部が他の元素で置換されていることは、X
線回折におけるピークのシフトにより確認することがで
きる。
The first component, the second component, and the third component constitute a composite oxide or a composite oxide containing nitrogen.
When the first component is represented by M I , the second component is represented by M II , and the third component is represented by M III , the electron-emitting material and the container are M I M II O 3
Type crystals, M I 5 M III 4 O 15 type crystal, M I 7 M III 6 O 22 type crystal, M I M III O 2 N type crystals and M I 6 M II M III 4 O 18
It is preferable to include at least one crystal selected from the type crystals. In these crystals, a part of M III is sometimes substituted by M II, part of M II is sometimes are replaced by M III. The presence of these crystals can be confirmed by X-ray diffraction. In addition, the fact that a part of the element is replaced by another element means that X
It can be confirmed by the shift of the peak in the line diffraction.

【0017】容器および電子放出材料において、第1成
分、第2成分および第3成分の合計に対し、第1成分の
原子比をX、第2成分の原子比をY、第3成分の原子比
をZとしたとき、好ましくは 0.8≦X/(Y+Z)≦2.0、 0.05≦Y≦0.6、 0.4≦Z≦0.95 であり、より好ましくは 0.8≦X/(Y+Z)≦1.6、 0.1≦Y≦0.4、 0.6≦Z≦0.9 である。X/(Y+Z)が小さすぎる場合、放電により
第1成分が早期に枯渇してしまう。一方、X/(Y+
Z)が大きすぎる場合、放電中に電子放出材料の蒸発お
よび飛散が生じやすくなってランプの管壁黒化が激しく
なり、ランプ輝度の低下を招く。Yが小さすぎると、電
子放出材料の融点が低くなって緻密化が進みやすくなる
ため、還元性雰囲気中で焼成して電子放出材料を製造す
る際に、電子放出材料の空隙率を適切な値に保つことが
難しくなる。その結果、電子放出材料を多孔体状とする
ことが困難になるので、安定した放電の維持が難しくな
る。一方、Yが大きすぎると、電子放出材料の抵抗が高
くなりすぎるので、安定した放電の維持が難しくなる。
Zが小さすぎると、還元性雰囲気中で焼成して電子放出
材料を製造する際に、容器表面および電子放出材料表面
に炭化物および/または窒化物が形成されにくくなる。
その結果、イオンスパッタリングに対する耐性が不十分
となる。一方、Zが大きすぎると、還元性雰囲気中で焼
成して電子放出材料を製造する際に、容器および電子放
出材料の蒸発および飛散が激しくなる。
In the container and the electron-emitting material, the atomic ratio of the first component is X, the atomic ratio of the second component is Y, and the atomic ratio of the third component is the total of the first component, the second component and the third component. Where Z is preferably 0.8 ≦ X / (Y + Z) ≦ 2.0, 0.05 ≦ Y ≦ 0.6, 0.4 ≦ Z ≦ 0.95, more preferably 0.8 ≤X / (Y + Z) ≤1.6, 0.1≤Y≤0.4, 0.6≤Z≤0.9. If X / (Y + Z) is too small, the first component will be depleted early due to discharge. On the other hand, X / (Y +
When Z) is too large, evaporation and scattering of the electron-emitting material are apt to occur during discharge, so that the lamp tube blackening becomes severe and the lamp brightness is reduced. If Y is too small, the melting point of the electron-emitting material will be low, and densification will easily proceed. Therefore, when firing in a reducing atmosphere to produce the electron-emitting material, the porosity of the electron-emitting material should be set to an appropriate value. Is difficult to keep. As a result, it becomes difficult to make the electron-emitting material porous, and it becomes difficult to maintain stable discharge. On the other hand, if Y is too large, the resistance of the electron-emitting material becomes too high, and it becomes difficult to maintain stable discharge.
If Z is too small, carbides and / or nitrides are less likely to be formed on the surface of the container and the surface of the electron-emitting material when the electron-emitting material is manufactured by firing in a reducing atmosphere.
As a result, the resistance to ion sputtering becomes insufficient. On the other hand, if Z is too large, evaporation and scattering of the container and the electron-emitting material become severe when firing in a reducing atmosphere to produce the electron-emitting material.

【0018】電子放出材料は、多孔体であることが好ま
しい。多孔体とすることにより熱伝導率を低くすること
ができ、部分的に温度が上昇しやすくなるので、グロー
放電から速やかにアーク放電に移行させることが容易と
なり、また、安定したアーク放電の維持が容易となる。
電子放出材料が多孔体である場合、その空隙率は好まし
くは45〜80%、より好ましくは55〜75%であ
る。空隙率が低すぎると、熱電子放出のための十分な蓄
熱効果が得られなくなり、グロー放電からアーク放電へ
の移行が困難になり、移行できないこともある。一方、
空隙率が高すぎると、放電中に電子放出材料が脱落しや
すくなるため、電極の寿命が短くなってしまう。
The electron emitting material is preferably a porous body. By using a porous material, the thermal conductivity can be lowered, and the temperature can be easily increased partially, so that it is easy to quickly shift from glow discharge to arc discharge, and to maintain stable arc discharge. Becomes easier.
When the electron-emitting material is a porous material, the porosity is preferably 45 to 80%, more preferably 55 to 75%. If the porosity is too low, a sufficient heat storage effect for thermionic emission cannot be obtained, and the transition from glow discharge to arc discharge becomes difficult, and the transition may not be possible. on the other hand,
If the porosity is too high, the electron-emitting material tends to fall off during the discharge, so that the life of the electrode is shortened.

【0019】多孔体状の電子放出材料は、後述するよう
に、例えば、顆粒状の仮焼体を圧縮成形せずに焼成する
ことによって得られる。この方法により製造された電子
放出材料は、他の粒子と少なくとも1箇所でつながった
粒子が集合した性状を示し、各粒子の形状は、一般に、
不定形状、球状または針状となる。このような多孔体状
の電子放出材料では、容器開口側の表面(露出面)に存
在する複数の粒子のうちの1つの表面が、放電面とな
る。この放電面の平均曲率半径、すなわち、露出面に存
在する粒子の曲率半径の平均値は、好ましくは10〜1
50μm、より好ましくは20〜100μmである。な
お、粒子が不定形状の場合の曲率半径は、その粒子の外
接円の半径とする。放電面の曲率半径は、電極断面の走
査型電子顕微鏡写真から求めることができる。放電面の
曲率半径を前記範囲とすることにより、安定したアーク
放電を維持することが容易となる。アーク放電が安定し
ていないと、電圧変動が生じると共に電極に温度変動が
生じ、電極寿命が短くなってしまう。なお、曲率半径を
前記範囲内とすることは、ランプ電流が5〜500mAで
あるときに特に有効である。ランプ電流が小さいほど放
電面の好ましい平均曲率半径が小さくなるため、具体的
な平均曲率半径は、ランプ電流に応じ上記範囲から適宜
選択すればよい。なお、ランプ電流が5mA以上であれ
ば、熱電子放出には一般に十分であり、また、管径10
mm以下の細管ランプに適用する場合には、ランプ電流を
一般に500mA以下とする。
As will be described later, the porous electron-emitting material can be obtained, for example, by firing a granulated calcined body without compression molding. The electron-emitting material manufactured by this method shows a property in which particles connected to other particles in at least one place are aggregated, and the shape of each particle is generally
It has irregular shape, spherical shape or needle shape. In such a porous electron-emitting material, one surface of a plurality of particles existing on the surface (exposed surface) on the container opening side becomes a discharge surface. The average radius of curvature of the discharge surface, that is, the average value of the radius of curvature of the particles present on the exposed surface is preferably 10 to 1
It is 50 μm, more preferably 20 to 100 μm. The radius of curvature when the particle has an irregular shape is the radius of a circumcircle of the particle. The radius of curvature of the discharge surface can be determined from a scanning electron micrograph of the cross section of the electrode. By setting the radius of curvature of the discharge surface within the above range, stable arc discharge can be easily maintained. If the arc discharge is not stable, voltage fluctuations and temperature fluctuations occur in the electrodes, and the electrode life is shortened. Setting the radius of curvature within the above range is particularly effective when the lamp current is 5 to 500 mA. Since the preferred average radius of curvature of the discharge surface decreases as the lamp current decreases, the specific average radius of curvature may be appropriately selected from the above range according to the lamp current. In addition, if the lamp current is 5 mA or more, it is generally sufficient for thermionic emission.
When the present invention is applied to a thin tube lamp of less than mm, the lamp current is generally 500 mA or less.

【0020】容器の形状は、一端が開放された筒状、す
なわち、底部を有する筒状であればよく、そのほかは特
に限定されないが、通常、円筒状とすることが好まし
い。容器の寸法も特に限定されず、ランプの径に応じて
適宜決定すればよいが、本発明の電極は細管ランプに特
に適しているので、容器の最大径は1〜5mmとすること
が好ましい。また、容器の長さは、0.5〜5mmとする
ことが好ましい。また、容器の側壁の厚さは、0.2〜
1mmとすることが好ましい。また、容器底部の厚さは、
0.2〜2mmとすることが好ましい。
The shape of the container is not particularly limited as long as it has a cylindrical shape with one end opened, that is, a cylindrical shape having a bottom portion. The size of the container is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the diameter of the lamp. However, since the electrode of the present invention is particularly suitable for a thin tube lamp, the maximum diameter of the container is preferably 1 to 5 mm. The length of the container is preferably 0.5 to 5 mm. Further, the thickness of the side wall of the container is 0.2 to
It is preferably 1 mm. Also, the thickness of the container bottom is
It is preferably 0.2 to 2 mm.

【0021】容器の開口側からみた電子放出材料露出面
および容器の開口側の端面には、Ta、NbおよびTi
の少なくとも1種を含む炭化物および/または窒化物が
存在することが好ましい。この炭化物および/または窒
化物は、スパッタリング防止層を構成する。このスパッ
タリング防止層は、電極に飛来したイオンから電子放出
材料を保護するためのものである。ただし、電子放出材
料の露出面には、第1成分が露出している必要があるた
め、スパッタリング防止層は、少なくとも電子放出材料
表面において、多孔質膜ないし網目状膜である必要があ
る。スパッタリング防止層の厚さは、3〜10μm程度
であることが好ましい。スパッタリング防止層が薄すぎ
ると、イオンスパッタリングを防ぐ効果が不十分となり
やすい。一方、スパッタリング防止層が厚すぎると、電
子放出材料を露出させることが難しくなる。なお、上記
炭化物および/または窒化物は、電子放出材料の露出面
以外にも存在していてよく、また、容器の開口側の端面
以外にも存在していてよい。
The exposed surface of the electron emission material as viewed from the opening side of the container and the end surface on the opening side of the container are provided with Ta, Nb and Ti.
Preferably, a carbide and / or nitride containing at least one of the following is present. This carbide and / or nitride constitutes a sputtering prevention layer. This sputtering prevention layer is for protecting the electron-emitting material from the ions flying to the electrode. However, since the first component needs to be exposed on the exposed surface of the electron-emitting material, the sputtering prevention layer needs to be a porous film or a mesh film at least on the surface of the electron-emitting material. The thickness of the sputtering prevention layer is preferably about 3 to 10 μm. If the sputtering prevention layer is too thin, the effect of preventing ion sputtering tends to be insufficient. On the other hand, if the sputtering prevention layer is too thick, it becomes difficult to expose the electron emission material. Note that the carbide and / or nitride may be present not only at the exposed surface of the electron-emitting material, but also at positions other than the end surface on the opening side of the container.

【0022】スパッタリング防止層を構成する炭化物お
よび窒化物は、容器構成材料に比べ導電性が良好であ
る。例えば、容器表面に上記したスパッタリング防止層
を形成することにより、容器表面における比抵抗を10
〜500μΩcmとすることができるので、容器を導電路
として十分に機能させることが可能となる。本発明の放
電灯用電極への給電は、容器の開口側の端面のほか、容
器の外側面および/または底面を介して行うことが一般
的なので、炭化物および/または窒化物は、外側面およ
び/または底面にも存在することが好ましい。
Carbides and nitrides constituting the anti-sputtering layer have better conductivity than the material constituting the container. For example, by forming the above-mentioned sputtering prevention layer on the surface of the container, the specific resistance on the surface of the container is reduced to 10%.
Since it can be set to about 500 μΩcm, it becomes possible for the container to sufficiently function as a conductive path. The power supply to the discharge lamp electrode of the present invention is generally performed not only through the end face on the opening side of the container but also through the outer surface and / or the bottom surface of the container. Preferably, it is also present on the bottom surface.

【0023】スパッタリング防止層に含まれるTa、N
bおよびTiの少なくとも1種を含む炭化物および/ま
たは窒化物としては、各元素の窒化物または炭化物のほ
か、複数の金属元素成分を含む窒化物または炭化物や、
炭素および窒素を共に含むような固溶体であってもよ
い。
Ta, N contained in the sputtering prevention layer
As the carbide and / or nitride containing at least one of b and Ti, in addition to the nitride or carbide of each element, a nitride or carbide containing a plurality of metal element components,
It may be a solid solution containing both carbon and nitrogen.

【0024】本発明では、容器の開口側からみた電子放
出材料露出面における第1成分の含有率が、容器の開口
側の端面における第1成分の含有率よりも高い。第1成
分の含有率にこのような分布をもたせることにより、前
述したようにグロー放電からアーク放電に速やかに移行
させることが可能となる。
In the present invention, the content of the first component on the exposed surface of the electron emission material as viewed from the opening side of the container is higher than the content of the first component on the end surface on the opening side of the container. By providing the content of the first component with such a distribution, it is possible to quickly shift from glow discharge to arc discharge as described above.

【0025】第1成分の含有率にこのような分布をもた
せるための手段は特に限定されない。例えば、第1の手
段として、容器の原料組成と電子放出材料の原料組成と
を異なるものとする方法が挙げられる。また、第2の手
段として、スパッタリング防止層を容器表面と電子放出
材料表面とで異なる組成とする方法が挙げられる。ま
た、第3の手段として、多孔質膜ないし網目状膜である
スパッタリング防止層の開口率を、容器表面と電子放出
材料表面とで異なるものとする方法が挙げられる。な
お、第2の手段および第3の手段を利用する場合、容器
と電子放出材料とは同一組成であってもよい。また、第
1〜第3の手段のうちの2つ以上を併用してもよい。
Means for imparting such a distribution to the content of the first component is not particularly limited. For example, as a first means, there is a method of making the raw material composition of the container different from the raw material composition of the electron emission material. As a second means, there is a method in which the sputtering prevention layer has a different composition on the surface of the container and the surface of the electron emission material. As a third means, there is a method in which the aperture ratio of the sputtering prevention layer, which is a porous film or a network film, is different between the surface of the container and the surface of the electron-emitting material. In the case where the second means and the third means are used, the container and the electron-emitting material may have the same composition. Further, two or more of the first to third means may be used in combination.

【0026】なお、容器の開口側からみた電子放出材料
露出面における第1成分の含有率および容器の開口側の
端面における第1成分の含有率は、電子線プローブマイ
クロアナリシス(EPMA)により測定することができ
る。EPMAによる測定に際しては、それぞれの元素に
ついて任意のカウント数を閾値とし、この閾値以上のカ
ウントを示す領域にその元素が存在するとして、第1成
分の含有率を比較すればよい。
The content of the first component on the exposed surface of the electron emission material as viewed from the opening side of the container and the content of the first component on the end surface on the opening side of the container are measured by electron beam probe microanalysis (EPMA). be able to. In the measurement by EPMA, an arbitrary count number for each element is set as a threshold, and the content of the first component may be compared assuming that the element exists in a region showing a count equal to or more than the threshold.

【0027】放電灯用電極の製造方法 次に、電極の製造方法を説明する。Next, a method for manufacturing an electrode for a discharge lamp will be described.

【0028】図2に、電極の製造工程を示す。この製造
工程の基本的な流れは、通常のセラミックスの製造工程
と同様である。
FIG. 2 shows a manufacturing process of the electrode. The basic flow of this manufacturing process is the same as that of a normal ceramic manufacturing process.

【0029】この製造工程では、まず、容器および電子
放出材料それぞれの組成に応じて出発原料を秤量し、混
合する(ステップS1)。出発原料に用いる化合物は、
酸化物または焼成により酸化物となる化合物、例えば、
炭酸塩や蓚酸塩などを用いればよいが、通常、第1成分
を含む化合物には、BaCO3、SrCO3およびCaC
3を用いることが好ましく、第2成分を含む化合物に
は、ZrO2およびTiO2を用いることが好ましく、第
3成分を含む化合物には、Ta25およびNb25を用
いることが好ましい。混合には、ボールミル法、摩擦ミ
ル法、共沈法などのいずれを用いてもよい。
In this manufacturing process, first, starting materials are weighed and mixed according to the respective compositions of the container and the electron-emitting material (step S1). Compounds used as starting materials
Oxides or compounds that become oxides upon firing, for example,
Although carbonates and oxalates may be used, the compounds containing the first component usually include BaCO 3 , SrCO 3 and CaC
It is preferable to use O 3, and it is preferable to use ZrO 2 and TiO 2 for the compound containing the second component, and to use Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 for the compound containing the third component. preferable. For mixing, any of a ball mill method, a friction mill method, a coprecipitation method, and the like may be used.

【0030】次に、混合した出発原料を仮焼する(ステ
ップS2)。仮焼条件は特に限定されないが、通常、8
00〜1300℃で30分間〜5時間程度熱処理を施せ
ばよい。仮焼は、粉末の状態で行ってもよく、粉末を成
形した状態で行ってもよい。
Next, the mixed starting materials are calcined (step S2). The calcination conditions are not particularly limited, but usually 8
Heat treatment may be performed at 00 to 1300 ° C. for about 30 minutes to 5 hours. The calcination may be performed in a powder state or in a state in which the powder is formed.

【0031】次いで、得られた仮焼体をボールミル法や
気流粉砕法などにより粉砕(ステップS3)し、仮焼粉
を得る。そして、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
グリコール、ポリエチレンオキサイドなどの有機系バイ
ンダを含む水溶液を用いて仮焼粉を造粒し、顆粒化する
(ステップS4)。造粒手段は特に限定されず、例え
ば、噴霧乾燥法、押出造粒法、転動造粒法や、乳鉢、乳
棒を用いる方法などを利用することができる。この造粒
の際に添加するバインダ量によって、電子放出材料中の
前記空隙率を制御することが可能である。また、造粒後
に有機高分子化合物を添加することによっても、前記空
隙率を制御することが可能である。
Next, the obtained calcined body is pulverized by a ball mill method or an air current pulverization method (step S3) to obtain a calcined powder. Then, the calcined powder is granulated and granulated using an aqueous solution containing an organic binder such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and polyethylene oxide (step S4). The granulation means is not particularly limited, and for example, a spray drying method, an extrusion granulation method, a tumbling granulation method, a method using a mortar, a pestle, and the like can be used. The porosity in the electron-emitting material can be controlled by the amount of binder added during the granulation. The porosity can also be controlled by adding an organic polymer compound after granulation.

【0032】次に、容器用の顆粒を圧縮成形し、容器形
状の成形体を得る(ステップS5)。このときの加圧力
は20〜500MPaとすることが好ましい。そして、こ
の成形体内に、電子放出材料用の顆粒を充填する(ステ
ップS6)。この充填の際には加圧を行わないことが好
ましい。加圧すると、造粒の際に添加したバインダや他
の高分子化合物の量によらず、必要な空隙を電子放出材
料中に形成することができなくなるので、熱電子放出の
ための十分な蓄熱効果が得られなくなる。そのため、放
電開始時に予熱が必要となってしまう。ただし、放電時
の電子放出材料の脱落を防ぐためには、容器内の顆粒は
周囲の他の顆粒のほとんどすべてと接触した状態となっ
ていることが好ましいので、このような状態を実現する
ために、必要に応じ、顆粒が変形しない程度に軽く加圧
してもよい。
Next, the granules for a container are compression-molded to obtain a container-shaped compact (step S5). The pressure at this time is preferably 20 to 500 MPa. Then, the molded body is filled with granules for an electron emission material (step S6). It is preferable not to apply pressure during this filling. When pressure is applied, the necessary voids cannot be formed in the electron-emitting material regardless of the amount of binder or other polymer compound added during granulation, so that sufficient heat storage for thermionic emission The effect cannot be obtained. Therefore, preheating is required at the start of discharge. However, in order to prevent the electron emission material from falling off during discharge, it is preferable that the granules in the container are in contact with almost all of the other surrounding granules. If necessary, light pressure may be applied to such an extent that the granules are not deformed.

【0033】次いで、容器およびこれに充填された顆粒
を同時に還元焼成(ステップS7)し、焼結体(電極)
を得る(ステップS8)。焼成雰囲気は、水素、一酸化
炭素等の還元性ガス、アルゴン、窒素等の不活性ガスま
たは中性ガス、還元性ガスをそれぞれ含む不活性ガスま
たは中性ガスとすることが好ましい。焼成後の容器の密
度は、理論密度の60%以上、特に85%以上であるこ
とが好ましい。電子放出材料に前記した範囲の空隙を設
ける共に容器をこのように緻密化することにより、本発
明の効果をより向上させることができ、また、後述する
ように、容器表面と電子放出材料表面とにおける炭化物
および窒化物の生成量を異なるものとすることができ
る。
Next, the container and the granules filled therein are simultaneously reduced and fired (step S7) to obtain a sintered body (electrode).
Is obtained (step S8). The firing atmosphere is preferably a reducing gas such as hydrogen or carbon monoxide, an inert gas or a neutral gas such as argon or nitrogen, or an inert gas or a neutral gas containing a reducing gas. The density of the container after firing is preferably at least 60% of the theoretical density, particularly preferably at least 85%. By providing voids in the above-described range in the electron-emitting material and by densifying the container in this way, the effect of the present invention can be further improved, and, as described later, the container surface and the electron-emitting material surface Can produce different amounts of carbide and nitride.

【0034】電極表面に炭化物を形成するためには、炭
素を含有する化合物のガスをそれぞれ含む不活性ガスま
たは中性ガス雰囲気中で焼成すればよい。また、焼成の
際の脱バインダを不十分にすることにより、前記バイン
ダや前記有機高分子化合物から炭素を供給して炭化物を
形成することもできる。また、少なくとも一部が炭素か
ら構成されている焼成炉を用いたり、炉中に炭素粉や有
機高分子化合物を入れたり、成形体を炭素粉や有機高分
子化合物に埋没させて焼成したりすることによっても、
炭化物の形成が可能である。また、上記各手段の2種以
上を併用してもよい。これらのうちでは、雰囲気や炉材
料、炉内の炭素粉から炭素を供給する手段が好ましい。
一方、電極表面に窒化物を形成するためには、窒素雰囲
気中または窒素を含有する化合物を含む雰囲気中で焼成
すればよく、上記炭化物形成手段と併用することによ
り、炭化物と窒化物とを形成することが可能である。
In order to form carbide on the electrode surface, firing may be performed in an inert gas or neutral gas atmosphere containing a gas of a compound containing carbon. Further, by making the binder removed during firing insufficient, carbon can be supplied from the binder or the organic polymer compound to form a carbide. In addition, a firing furnace at least partially composed of carbon is used, or carbon powder or an organic polymer compound is put in the furnace, or the molded body is buried in carbon powder or an organic polymer compound and fired. Also by
The formation of carbides is possible. Further, two or more of the above means may be used in combination. Among these, a means for supplying carbon from the atmosphere, furnace material, and carbon powder in the furnace is preferable.
On the other hand, in order to form a nitride on the electrode surface, firing may be performed in a nitrogen atmosphere or an atmosphere containing a compound containing nitrogen, and by using together with the above carbide forming means, a carbide and a nitride are formed. It is possible to

【0035】なお、容器と電子放出材料とを同一組成と
した場合でも、容器表面の単位面積当たりの炭化物の量
は、電子放出材料表面の単位面積当たりの炭化物の量よ
りも多くなる。また、窒化物の量も同様である。これ
は、容器となる成形体が加圧されており、電子放出材料
となる顆粒が加圧されていないためである。炭化物およ
び窒化物は、容器および電子放出材料の結晶粒界付近か
ら結晶粒を覆うように成長して膜化するが、このとき、
加圧成形されている容器において成長がより迅速に進む
ため、容器では、炭化物や窒化物に被覆される面積が電
子放出材料に比べ広くなる。したがって、両者を同じ組
成としても第1成分の含有率は容器のほうが高くなるの
で、本発明では、容器と電子放出材料とを同一組成とし
て製造の手間を省くことが可能である。
Even when the container and the electron-emitting material have the same composition, the amount of carbide per unit area on the surface of the container is larger than the amount of carbide per unit area on the surface of the electron-emitting material. The same applies to the amount of nitride. This is because the compact as the container is pressurized and the granules as the electron emission material are not pressurized. The carbides and nitrides grow from the vicinity of the crystal grain boundaries of the container and the electron-emitting material to cover the crystal grains and form a film.
Since the growth proceeds more rapidly in a container that is pressure-formed, the area covered with carbide or nitride in the container is larger than that of the electron-emitting material. Therefore, even if both have the same composition, the content of the first component is higher in the container, and in the present invention, the container and the electron-emitting material can be made to have the same composition, and the production labor can be saved.

【0036】本発明では、上記各手段のほか、真空蒸着
法やスパッタリング法などを用いて、電極表面に炭化物
および/または窒化物からなるスパッタリング防止層を
形成することもできる。これらの方法を用いる場合、炭
化物および/または窒化物が電極表面を完全に覆う前に
膜形成を止めればよい。
In the present invention, a sputtering prevention layer made of carbide and / or nitride can be formed on the electrode surface by using a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, in addition to the above means. When using these methods, the film formation may be stopped before the carbide and / or nitride completely covers the electrode surface.

【0037】焼成温度は1400〜2000℃とするこ
とが好ましい。焼成温度が低すぎると、複合酸化物や窒
素を含む複合酸化物の生成反応が十分に進まないため、
点灯時に電子放出材料が蒸発しやすくなる。また、焼成
温度が低すぎると、上記手段による炭化物や窒化物の形
成が困難となる。一方、焼成温度が高すぎると、顆粒に
溶融が生じるため、電子放出材料を望ましい性状とする
ことが困難となる。
The firing temperature is preferably from 1400 to 2000 ° C. If the firing temperature is too low, the formation reaction of the complex oxide or the complex oxide containing nitrogen does not proceed sufficiently,
At the time of lighting, the electron emission material tends to evaporate. On the other hand, if the firing temperature is too low, it is difficult to form carbides and nitrides by the above means. On the other hand, if the firing temperature is too high, the granules are melted, so that it is difficult to make the electron-emitting material a desirable property.

【0038】放電灯 図3に、本発明の電極を用いた放電灯の構成例を示す。
なお、同図には管端部付近だけを示してある。この放電
灯は、細管化が可能な構造を有するものである。
The discharge lamp 3 shows a configuration example of a discharge lamp using the electrode of the present invention.
It should be noted that only the vicinity of the pipe end is shown in FIG. This discharge lamp has a structure that can be made thin.

【0039】この放電灯は、内面に蛍光体が塗布され、
気密封止されたバルブ9を有する。バルブ9内には、希
ガス(He、Ne、Ar、KrおよびXeの少なくとも
1種)が封入されている。バルブ9内における希ガスの
圧力は、1330〜22600Paであることが好まし
い。希ガスの圧力をこの範囲に設定することにより、高
輝度化および長寿命化が可能となる。
This discharge lamp is coated with a phosphor on its inner surface,
It has a hermetically sealed valve 9. A rare gas (at least one of He, Ne, Ar, Kr, and Xe) is sealed in the valve 9. The pressure of the rare gas in the valve 9 is preferably 1330 to 22600 Pa. By setting the pressure of the rare gas in this range, high brightness and long life can be achieved.

【0040】バルブ9の端部には、リード線5が挿通さ
れている。バルブ9内に存在するリード線5の端部に
は、リード線拡大部6が形成されている。リード線拡大
部6には、導電性パイプ7が接続されている。なお、他
の手段によりリード線5を導電性パイプ7に接続するこ
とが可能であれば、リード線拡大部6を設けなくてもよ
い。導電性パイプ7は、電気伝導度の高い材料から構成
すればよいが、真空中においてガス放出の少ない材料、
例えばNiを用いれば、放電灯製造時に不純物を含むガ
スの発生が抑えられ、安定した放電が可能となるので、
好ましい。ただし、導電性パイプ7をセラミックスから
構成してもよい。導電性パイプ7内には、これと接して
容器1が配置され、容器1内には電子放出材料2が充填
されている。また、導電性パイプ7内の容器1とリード
線拡大部6との間には、水銀ディスペンサ材料3を充填
した金属パイプ4が配置されている。金属パイプ4は、
両端が開放された筒状体であり、Ni等の金属から構成
すればよい。導電性パイプ7の金属パイプ4を包囲する
部分には、スリット状の開口(図示せず)が形成されて
いる。水銀ディスペンサ材料3中の水銀は、金属パイプ
4に対する高周波加熱などにより蒸気とされ、金属パイ
プ4とリード線拡大部6との間および金属パイプ4と容
器1との間を通り、上記開口を経て放電空間10に放出
される。なお、上記開口は、水銀蒸気の放出が可能であ
ってかつ容器1の保持を妨げないものであれば、スリッ
ト状に限らずどのような形状であってもよい。また、水
銀ディスペンサ材料3を設けることも必須ではなく、封
止の過程で水銀をバルブ内に供給する構成としてもよ
い。
The lead wire 5 is inserted through the end of the valve 9. An enlarged lead wire portion 6 is formed at an end of the lead wire 5 present in the bulb 9. A conductive pipe 7 is connected to the lead wire enlarging portion 6. If the lead wire 5 can be connected to the conductive pipe 7 by other means, the lead wire enlarged portion 6 may not be provided. The conductive pipe 7 may be made of a material having a high electric conductivity, but a material that emits little gas in a vacuum.
For example, if Ni is used, the generation of gas containing impurities during the manufacture of the discharge lamp is suppressed, and stable discharge is possible.
preferable. However, the conductive pipe 7 may be made of ceramics. The container 1 is disposed in contact with the conductive pipe 7, and the electron emitting material 2 is filled in the container 1. A metal pipe 4 filled with a mercury dispenser material 3 is disposed between the container 1 and the lead wire enlarging portion 6 in the conductive pipe 7. The metal pipe 4
It is a tubular body having both ends opened, and may be made of a metal such as Ni. A slit-shaped opening (not shown) is formed in a portion of the conductive pipe 7 surrounding the metal pipe 4. Mercury in the mercury dispenser material 3 is converted into steam by high-frequency heating or the like on the metal pipe 4, passes between the metal pipe 4 and the lead wire enlarging portion 6 and between the metal pipe 4 and the container 1, and passes through the opening. Released into the discharge space 10. The opening is not limited to the slit shape and may have any shape as long as the opening can release mercury vapor and does not hinder the holding of the container 1. Further, it is not essential to provide the mercury dispenser material 3, and it may be configured to supply mercury into the bulb during the sealing process.

【0041】なお、本発明の電極は、図3に示す構造の
放電灯に限らず適用可能である。例えば、前記各公報に
おいて本発明者らが既に提案している各種構造の放電灯
への適用が可能である。
The electrode of the present invention is applicable not only to the discharge lamp having the structure shown in FIG. For example, the invention can be applied to various types of discharge lamps already proposed by the present inventors in the above publications.

【0042】[0042]

【実施例】実施例1 第1成分としてBa、第2成分としてZr、および第3
成分としてTaを選択し、これらの出発原料としてBa
CO3、ZrO2およびTa25を準備した。電子放出材
料用として、Ba、ZrおよびTaの比率が Ba:Zr:Ta=1.3:0.2:0.8 となるように上記出発原料を秤量し、ボールミルにより
20時間湿式混合した。また、容器用として Ba:Zr:Ta=1.0:0.5:0.5 となるように上記出発原料を秤量し、同様に混合した。
EXAMPLE 1 Ba was used as the first component, Zr was used as the second component, and the third component was used.
Ta is selected as a component, and Ba is used as a starting material for these components.
CO 3 , ZrO 2 and Ta 2 O 5 were prepared. For the electron-emitting material, the starting materials were weighed so that the ratio of Ba, Zr and Ta was Ba: Zr: Ta = 1.3: 0.2: 0.8, and wet-mixed for 20 hours by a ball mill. The starting materials were weighed so that Ba: Zr: Ta = 1.0: 0.5: 0.5 for the container, and mixed in the same manner.

【0043】次いで、混合物を乾燥した後、圧力10MP
aで成形した。得られた成形体を空気中において110
0℃で2時間仮焼した。得られた仮焼物をボールミルに
より20時間湿式粉砕し、乾燥した後、ポリビニルアル
コールを含む水溶液を加え、乳鉢と乳棒とを用いて造粒
し、顆粒化した。
Next, after the mixture was dried, the pressure was 10MPa.
Molded with a. The obtained molded body is placed in the air at 110
Calcination was performed at 0 ° C. for 2 hours. The obtained calcined product was wet-pulverized by a ball mill for 20 hours, dried, then added with an aqueous solution containing polyvinyl alcohol, and granulated using a mortar and pestle to granulate.

【0044】次に、容器用の顆粒を圧力200MPaで成
形し、一端が開き他端が閉じた円筒状の成形体(密度
3.6g/cm3)を得た。この成形体内に電子放出材料用
の顆粒を充填した後、窒素ガスフロー雰囲気としたカー
ボン炉中において1600℃で2時間焼成し、表1に示
す電極サンプルNo.104を得た。サンプルの寸法は、
外径2.3mm、内径(顆粒収容部の直径)1.7mm、長
さ1.7mmとした。なお、容器の密度は6.8g/cm3
あり、理論密度の90%以上であった。このサンプルに
おいて、電子放出材料中の金属元素成分の構成比は、 Ba:Zr:Ta=1.0:0.2:0.7 であり、容器中の金属元素成分の構成比は、 Ba:Zr:Ta=1.0:0.5:0.5 であった。これらの構成比は、蛍光X線分析により測定
した。
Next, the granules for a container were molded at a pressure of 200 MPa to obtain a cylindrical molded body having one end open and the other end closed (density: 3.6 g / cm 3 ). After filling the granules for an electron emission material into the molded body, the compact was fired at 1600 ° C. for 2 hours in a carbon furnace in a nitrogen gas flow atmosphere to obtain an electrode sample No. 104 shown in Table 1. The sample dimensions are
The outer diameter was 2.3 mm, the inner diameter (diameter of the granule container) was 1.7 mm, and the length was 1.7 mm. The density of the container was 6.8 g / cm 3 , which was 90% or more of the theoretical density. In this sample, the composition ratio of the metal element component in the electron emission material is Ba: Zr: Ta = 1.0: 0.2: 0.7, and the composition ratio of the metal element component in the container is Ba: Zr: Ta: Zr: Ta = 1.0: 0.5: 0.5 These composition ratios were measured by X-ray fluorescence analysis.

【0045】表1において、Aは、容器の開口側からみ
た電子放出材料の露出面における第1成分の含有率であ
り、Bは、容器の開口側の端面における第1成分の含有
率である。したがって、A/B>1であるサンプルが本
発明サンプルである。なお、この場合の含有率とは、E
PMAで測定した第1成分の存在比率(面積比)であ
る。EPMAによる測定に際しては、測定対象元素につ
いてカウント数を7つのレベルに区切り、カウント数が
レベル3以上である領域にその元素が存在すると判定し
た。なお、カウント数の区切りレベル数および閾レベル
の設定をどこにするかは、A/B>1を満足するか否か
の判定には影響を与えなかった。
In Table 1, A is the content of the first component on the exposed surface of the electron-emitting material as viewed from the opening side of the container, and B is the content of the first component on the end surface on the opening side of the container. . Therefore, a sample with A / B> 1 is a sample of the present invention. In this case, the content rate is E
It is an abundance ratio (area ratio) of the first component measured by PMA. In the measurement by EPMA, the count number of the element to be measured was divided into seven levels, and it was determined that the element was present in a region where the count number was 3 or more. It should be noted that the setting of the number of division levels of the count number and the setting of the threshold level did not affect the determination as to whether or not A / B> 1 was satisfied.

【0046】表1に示すサンプルNo.101〜103
は、電子放出材料の組成を異なるものとしたほかは上記
サンプルNo.104と同様にして製造した電極サンプル
であり、全金属元素成分に対するBaの比率が低いほ
ど、A/Bが小さくなっている。
Sample Nos. 101 to 103 shown in Table 1
Is an electrode sample manufactured in the same manner as in Sample No. 104 except that the composition of the electron-emitting material is different. The lower the ratio of Ba to all metal element components, the smaller the A / B. .

【0047】A/Bの測定に用いたEPMA像を、図4
〜図9に示す。これらのEPMA像は、電極を容器の開
口側からみたものであり、図4および図5はサンプルN
o.104のBa分布およびTa分布をそれぞれ示し、図
6および図7はサンプルNo.102のBa分布およびT
a分布をそれぞれ示し、図8および図9はサンプルNo.
101のBa分布およびTa分布をそれぞれ示す。各図
において、明度が高い領域が元素濃度の高い領域であ
る。
The EPMA image used for A / B measurement is shown in FIG.
To FIG. These EPMA images are obtained when the electrodes are viewed from the opening side of the container, and FIGS.
6 and 7 show the Ba distribution and the Ta distribution of Sample No. 102, respectively.
8 and 9 show sample No. a distributions, respectively.
101 shows a Ba distribution and a Ta distribution, respectively. In each of the figures, a region having a high brightness is a region having a high element concentration.

【0048】図4は本発明サンプルであり、容器表面の
Baはわずかであり、一方、電子放出材料表面のBaは
比較的多量である。図6は比較サンプルであり、電子放
出材料表面に加え、容器表面にも比較的多量のBaが存
在する。図8も比較サンプルであり、容器表面のBaは
少ないが、電子放出材料表面のBaも少ない。一方、T
a分布については、図5、図7、図9のいずれにおいて
も、容器表面および電子放出材料表面の双方にTaが存
在していることがわかる。
FIG. 4 shows a sample of the present invention, in which Ba on the surface of the container is slight, while Ba on the surface of the electron-emitting material is relatively large. FIG. 6 shows a comparative sample in which a relatively large amount of Ba exists on the surface of the container in addition to the surface of the electron-emitting material. FIG. 8 is also a comparative sample, in which the Ba on the surface of the container is small, but the Ba on the surface of the electron-emitting material is also small. On the other hand, T
Regarding the a distribution, it can be seen that Ta exists on both the surface of the container and the surface of the electron-emitting material in FIGS. 5, 7 and 9.

【0049】表1に示す空隙率は、断面の走査型電子顕
微鏡写真から求めた各サンプルの電子放出材料の空隙率
である。この空隙率は、顆粒に加えて有機高分子化合物
(フェノール樹脂粉末)を成形体内に充填し、その充填
量を制御することにより調整した。サンプルNo.104
について、軸方向と平行な断面の走査型電子顕微鏡写真
を図10に示す。同図から、電子放出材料は針状であっ
て容器と一体化していることがわかる。なお、これらの
サンプルの放電面の平均曲率半径は、10〜50μmで
あった。
The porosity shown in Table 1 is the porosity of the electron-emitting material of each sample determined from a scanning electron micrograph of the cross section. The porosity was adjusted by filling an organic polymer compound (phenol resin powder) into the molded body in addition to the granules, and controlling the filling amount. Sample No.104
FIG. 10 shows a scanning electron micrograph of a cross section parallel to the axial direction. From the figure, it can be seen that the electron-emitting material has a needle shape and is integrated with the container. The average radius of curvature of the discharge surfaces of these samples was 10 to 50 μm.

【0050】これらの電極サンプルを、バルブの全長1
00mm、外径5mm、封入ガスAr、封入圧力9.3kP
a、封入物Hg、駆動電源周波数30kHz、ランプ電流3
0mAの放電灯に組み込み、グロー放電からアーク放電へ
の移行時間TGAを測定した。結果を表1に示す。
Each of these electrode samples was used for the entire length of the bulb.
00mm, outer diameter 5mm, filling gas Ar, filling pressure 9.3kP
a, enclosure Hg, drive power frequency 30kHz, lamp current 3
Embedded in the discharge lamp of 0 mA, to measure the transition time T GA from a glow discharge to an arc discharge. Table 1 shows the results.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表1から、A/B>1であれば、移行時間
GAが0.5秒間以下と極めて短くなることがわかる。
From Table 1, it can be seen that if A / B> 1, the transition time TGA is extremely short, 0.5 seconds or less.

【0053】サンプルNo.104について、粉末X線回
折を行った。また、電子放出材料の組成、容器の組成お
よび焼成条件の少なくとも1種を変更したほかはサンプ
ルNo.104と同様にして作製した電極サンプルについ
ても、粉末X線回折を行った。この結果、電子放出材料
および容器のいずれにおいても、Ba7Ta622、Ba
TaO2N、Ba5Ta415、Ba6ZrTa418およ
びBaZrO3の少なくとも1種の結晶が確認された。
また、X線回折におけるピーク位置のシフトから、各結
晶において、Taの一部のZrによる置換、Zrの一部
のTaによる置換が生じていると推定された。この測定
により得られたX線回折チャートのうち、サンプルNo.
104の電子放出材料および容器のものを図11および
図12にそれぞれ例示し、また、他のサンプルの電子放
出材料のX線回折チャートを図13〜図15に例示す
る。なお、図15はCr−Kαによるものであり、その
ほかはCu−Kαによるものである。
Sample No. 104 was subjected to powder X-ray diffraction. Also, powder X-ray diffraction was performed on an electrode sample prepared in the same manner as in Sample No. 104 except that at least one of the composition of the electron-emitting material, the composition of the container, and the firing conditions was changed. As a result, in both the electron-emitting material and the container, Ba 7 Ta 6 O 22 , Ba
At least one crystal of TaO 2 N, Ba 5 Ta 4 O 15 , Ba 6 ZrTa 4 O 18 and BaZrO 3 was confirmed.
In addition, from the shift of the peak position in the X-ray diffraction, it was presumed that a part of Ta was replaced by Zr and a part of Zr was replaced by Ta in each crystal. In the X-ray diffraction chart obtained by this measurement, the sample No.
11 and 12 show examples of the electron-emitting material 104 and the container, and FIGS. 13 to 15 show X-ray diffraction charts of electron-emitting materials of other samples. FIG. 15 is based on Cr-Kα, and the others are based on Cu-Kα.

【0054】上記粉末X線回折では、容器表面に存在す
る炭化物の存在が明瞭に確認できなかったので、組成、
成形圧力および焼成条件を同一としてディスク状の焼結
体を作製し、これについてX線回折を行った。結果を図
16に示す。図16から、焼結体表面にTaC膜が形成
されていることがわかる。また、走査型電子顕微鏡によ
り観察したところ、このTaC膜が結晶膜であることが
わかった。このTaC膜の比抵抗を4端子法で測定した
ところ、60〜180μΩcmであった。また、このTa
C膜の厚さは、3〜5μmであった。
In the above powder X-ray diffraction, the presence of carbides present on the container surface could not be clearly confirmed.
A disk-shaped sintered body was prepared under the same molding pressure and firing conditions, and X-ray diffraction was performed on the sintered body. FIG. 16 shows the results. FIG. 16 shows that a TaC film was formed on the surface of the sintered body. Further, observation with a scanning electron microscope revealed that this TaC film was a crystalline film. When the specific resistance of this TaC film was measured by a four-terminal method, it was 60 to 180 μΩcm. In addition, this Ta
The thickness of the C film was 3-5 μm.

【0055】実施例2 金属元素成分の構成比が Ba:Zr:Ta=1.2:0.3:0.7 となるように出発原料を配合したほかは上記サンプルN
o.104と同様にして、電極サンプルを作製した。すな
わち、このサンプルでは、電子放出材料と容器とで出発
原料の配合比率を同じとした。このサンプルのA/Bは
2.0であり、本発明に含まれるものであった。
Example 2 The above sample N was prepared except that the starting materials were blended such that the constituent ratio of the metal element components was Ba: Zr: Ta = 1.2: 0.3: 0.7.
An electrode sample was prepared in the same manner as in o.104. That is, in this sample, the mixing ratio of the starting materials was the same in the electron-emitting material and the container. The A / B of this sample was 2.0, which was included in the present invention.

【0056】実施例3 空隙率を表2に示すものとしたほかは実施例1のサンプ
ルNo.104と同様にして電極サンプルを作製した。こ
れらのサンプルについて、実施例1と同様に移行時間T
GAを測定した。また、アーク放電が持続する時間を測定
することにより、寿命を調べた。結果を表2に示す。
Example 3 An electrode sample was prepared in the same manner as in Sample No. 104 of Example 1 except that the porosity was as shown in Table 2. For these samples, the transition time T
GA was measured. In addition, the life was examined by measuring the duration of the arc discharge. Table 2 shows the results.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】表2から、空隙率を45〜80%とするこ
とにより、TGAが0.1秒間以下と短く、かつ、400
0時間以上のアーク放電寿命が得られることがわかる。
これに対し空隙率が40%であると、TGAが10秒以上
と著しく長くなり、寿命も著しく短くなることがわか
る。また、空隙率が85%であっても寿命が短くなるこ
とがわかる。これは、点灯中に電子放出材料が脱落した
ためである。
[0058] From Table 2, by the porosity and 45 to 80%, T GA as short as 0.1 seconds, and 400
It can be seen that an arc discharge life of 0 hours or more can be obtained.
On the other hand, when the porosity is 40%, the TGA is significantly increased to 10 seconds or more, and the life is significantly shortened. Also, it can be seen that the life is shortened even when the porosity is 85%. This is because the electron emission material was dropped during the lighting.

【0059】なお、表2に示すサンプルのA/Bは、す
べて5以上であった
The A / B of the samples shown in Table 2 were all 5 or more.

【0060】実施例4 放電面の平均曲率半径を表3に示すものとしたほかは表
2のサンプルNo.104と同様にして電極サンプルを作
製した。なお、放電面の平均曲率半径の変更は、造粒後
の顆粒をメッシュで分級して顆粒の粒度を制御すること
により行った。
Example 4 An electrode sample was prepared in the same manner as in Sample No. 104 of Table 2 except that the average radius of curvature of the discharge surface was as shown in Table 3. The average radius of curvature of the discharge surface was changed by classifying the granules after granulation with a mesh and controlling the particle size of the granules.

【0061】これらについて、ランプ電流を表3に示す
値として、アークスポットの安定性を調べた。結果を表
3に示す。なお、表3に示す評価は、 ○:アークスポットが10時間以上移動しない、 △:アークスポットが5分間以内に移動する、 ×:アーク放電せず(電極全体が放電するグロー放電の
み) である。
With respect to these, the stability of the arc spot was examined by setting the lamp current to the value shown in Table 3. Table 3 shows the results. The evaluations shown in Table 3 were: :: the arc spot did not move for 10 hours or more, Δ: the arc spot moved within 5 minutes, ×: no arc discharge (only glow discharge in which the entire electrode was discharged). .

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】表3から、ランプ電流が5〜500mAのと
き、放電面の平均曲率半径を10〜150μmの範囲か
ら選択することにより、アークスポットの移動なく放電
を長時間持続させ得ることがわかる。アークスポットが
移動すると、電圧変動が生じてイオンスパッタリングが
生じやすくなり、また、電子放出材料に熱衝撃が加わる
ので、電極の寿命が短くなってしまう。
Table 3 shows that when the lamp current is 5 to 500 mA, the discharge can be maintained for a long time without moving the arc spot by selecting the average radius of curvature of the discharge surface from the range of 10 to 150 μm. When the arc spot moves, voltage fluctuations occur and ion sputtering tends to occur, and thermal shock is applied to the electron-emitting material, so that the life of the electrode is shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放電灯用電極の構成例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration example of a discharge lamp electrode of the present invention.

【図2】本発明の放電灯用電極の製造工程を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining a manufacturing process of a discharge lamp electrode according to the present invention.

【図3】本発明の放電灯用電極を有する放電灯の構成例
を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration example of a discharge lamp having a discharge lamp electrode of the present invention.

【図4】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のBa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 4 is a drawing substitute photograph showing a structure of a ceramic material, and is an EPMA image showing a Ba distribution on the surface of an electrode for a discharge lamp.

【図5】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のTa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 5 is a drawing substitute photograph showing a structure of a ceramic material, and is an EPMA image showing a Ta distribution on a discharge lamp electrode surface.

【図6】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のBa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 6 is a drawing substitute photograph showing the structure of a ceramic material, and is an EPMA image showing the Ba distribution on the surface of the discharge lamp electrode.

【図7】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のTa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 7 is a drawing substitute photograph showing the structure of the ceramic material, and is an EPMA image showing the Ta distribution on the surface of the discharge lamp electrode.

【図8】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のBa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 8 is a drawing substitute photograph showing the structure of the ceramic material, and is an EPMA image showing the Ba distribution on the surface of the discharge lamp electrode.

【図9】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、放電灯用電極表面のTa分布を示すEPMA像で
ある。
FIG. 9 is a drawing substitute photograph showing the structure of the ceramic material, and is an EPMA image showing the Ta distribution on the surface of the discharge lamp electrode.

【図10】粒子構造を示す図面代用写真であって、放電
灯用電極断面の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 10 is a scanning electron microscope photograph of a cross section of an electrode for a discharge lamp, which is a drawing substitute photograph showing a particle structure.

【図11】電子放出材料の粉末X線回折チャートであ
る。
FIG. 11 is a powder X-ray diffraction chart of an electron-emitting material.

【図12】容器の粉末X線回折チャートである。FIG. 12 is a powder X-ray diffraction chart of a container.

【図13】電子放出材料の粉末X線回折チャートであ
る。
FIG. 13 is a powder X-ray diffraction chart of the electron emission material.

【図14】電子放出材料の粉末X線回折チャートであ
る。
FIG. 14 is a powder X-ray diffraction chart of the electron emission material.

【図15】電子放出材料の粉末X線回折チャートであ
る。
FIG. 15 is a powder X-ray diffraction chart of the electron emission material.

【図16】容器と同条件で作製されたディスク状焼結体
のX線回折チャートである。
FIG. 16 is an X-ray diffraction chart of a disc-shaped sintered body produced under the same conditions as the container.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 2 電子放出材料 3 水銀ディスペンサ材料 4 金属パイプ 5 リード線 6 リード線拡大部 7 導電性パイプ 9 バルブ 10 放電空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Electron emission material 3 Mercury dispenser material 4 Metal pipe 5 Lead wire 6 Lead wire enlargement part 7 Conductive pipe 9 Valve 10 Discharge space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 誠 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 淀川 正忠 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 原田 拓 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 5C015 AA03 CC02 CC03 CC04 CC14 EE06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Makoto Takahashi 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Corporation (72) Inventor Masatada Yodogawa 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Co., Ltd. (72) Inventor Taku Harada 1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDC Corporation F-term (reference) 5C015 AA03 CC02 CC03 CC04 CC14 EE06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端が開放された筒状の容器と、この容
器内に収容された電子放出材料とを有し、 容器および電子放出材料が、Ba、SrおよびCaの少
なくとも1種からなる第1成分と、ZrおよびTiの少
なくとも1種からなる第2成分と、TaおよびNbの少
なくとも1種からなる第3成分とを金属元素成分として
含む複合酸化物および/または窒素を含む複合酸化物を
主成分とし、 容器の開口側からみた電子放出材料の露出面における第
1成分の含有率が、容器の開口側の端面における第1成
分の含有率よりも高い放電灯用電極。
1. An electronic device comprising: a cylindrical container having an open end; and an electron-emitting material accommodated in the container, wherein the container and the electron-emitting material are at least one of Ba, Sr, and Ca. A composite oxide containing one component, a second component composed of at least one of Zr and Ti, and a third component composed of at least one of Ta and Nb as a metal element component and / or a composite oxide containing nitrogen. An electrode for a discharge lamp, which is a main component, wherein the content of a first component on an exposed surface of the electron-emitting material as viewed from the opening side of the container is higher than the content of the first component on an end surface on the opening side of the container.
【請求項2】 一端が開放された筒状の容器と、この容
器内に収容された電子放出材料とを有し、 容器および電子放出材料が、Ba、SrおよびCaの少
なくとも1種からなる第1成分と、ZrおよびTiの少
なくとも1種からなる第2成分と、TaおよびNbの少
なくとも1種からなる第3成分とを金属元素成分として
含む複合酸化物および/または窒素を含む複合酸化物を
主成分とし、 電子放出材料が空隙率45〜80%の多孔体である放電
灯用電極。
2. An electronic device comprising: a cylindrical container having an open end; and an electron-emitting material accommodated in the container, wherein the container and the electron-emitting material are made of at least one of Ba, Sr, and Ca. A composite oxide containing one component, a second component composed of at least one of Zr and Ti, and a third component composed of at least one of Ta and Nb as a metal element component and / or a composite oxide containing nitrogen. An electrode for a discharge lamp in which a main component is an electron-emitting material and is a porous body having a porosity of 45 to 80%.
【請求項3】 容器の密度が理論密度の60%以上であ
る請求項1または2の放電灯用電極。
3. The discharge lamp electrode according to claim 1, wherein the density of the container is 60% or more of the theoretical density.
【請求項4】 放電面の平均曲率半径が10〜150μ
mである請求項1〜3のいずれかの放電灯用電極。
4. The discharge surface has an average radius of curvature of 10 to 150 μm.
The discharge lamp electrode according to claim 1, wherein m is m.
【請求項5】 容器の開口側からみた電子放出材料の露
出面および容器の開口側の端面と、容器の外側面および
/または底面とに、Ta、NbおよびTiの少なくとも
1種を含む炭化物および/または窒化物が存在する請求
項1〜4のいずれかの放電灯用電極。
5. A carbide containing at least one of Ta, Nb and Ti on an exposed surface of an electron-emitting material and an end surface on an opening side of the container as viewed from an opening side of the container and an outer surface and / or a bottom surface of the container. The electrode for a discharge lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein a nitride is present.
【請求項6】 第1成分をMI、第2成分をMII、第3
成分をMIIIで表したとき、前記容器および前記電子放
出材料が、 MIII 3型結晶、 MI 5III 415型結晶、 MI 7III 622型結晶、 MIIII2N型結晶および MI 6IIIII 418型結晶 から選択される少なくとも1種の結晶を含む請求項1〜
5のいずれかの放電灯用電極。
6. The first component is M I , the second component is M II , and the third component is M I.
When representing the component M III, the container and the electron emission material, M I M II O 3 type crystal, M I 5 M III 4 O 15 type crystal, M I 7 M III 6 O 22 type crystal, M I M III O 2 N type crystals and M I 6 M II M III 4 O 18 type according to claim 1 comprising at least one crystal selected from crystal
5. The electrode for a discharge lamp according to any of 5.
【請求項7】 前記結晶において、MIIIの一部がMII
により置換され、MI Iの一部がMIIIにより置換されて
いる請求項6の放電灯用電極。
7. In the above crystal, part of M III is M II
7. The electrode for a discharge lamp according to claim 6, wherein M I I is substituted and a part of M I I is substituted by M III .
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかの放電灯用電極
を有する放電灯。
8. A discharge lamp having the discharge lamp electrode according to claim 1.
JP10253277A 1998-08-24 1998-08-24 Discharge lamp electrode and discharge lamp Withdrawn JP2000067810A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10253277A JP2000067810A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Discharge lamp electrode and discharge lamp
KR1019990034861A KR20000017442A (en) 1998-08-24 1999-08-23 Discharge lamp and electrode therefor
EP99116573A EP0982758A3 (en) 1998-08-24 1999-08-24 Discharge lamp and electrode therefor
CNB991183568A CN1154151C (en) 1998-08-24 1999-08-24 Discharge lamp and its electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10253277A JP2000067810A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Discharge lamp electrode and discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000067810A true JP2000067810A (en) 2000-03-03

Family

ID=17249053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10253277A Withdrawn JP2000067810A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Discharge lamp electrode and discharge lamp

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0982758A3 (en)
JP (1) JP2000067810A (en)
KR (1) KR20000017442A (en)
CN (1) CN1154151C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046064A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Daikyo Nishikawa Kk Console

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037244A3 (en) * 1999-03-12 2003-01-08 TDK Corporation Electron-emitting material and preparing process
KR100393045B1 (en) * 2000-12-29 2003-07-31 삼성에스디아이 주식회사 Phosphors
CN101443881A (en) * 2004-11-02 2009-05-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 Discharge lamp, electrode, and method of manufacturing an electrode portion of a discharge lamp
US7633226B2 (en) 2005-11-30 2009-12-15 General Electric Company Electrode materials for electric lamps and methods of manufacture thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW270211B (en) * 1993-03-17 1996-02-11 Tdk Electronics Co Ltd
JPH103879A (en) * 1996-06-12 1998-01-06 Tdk Corp Ceramic cathode fluorescent lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046064A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Daikyo Nishikawa Kk Console

Also Published As

Publication number Publication date
EP0982758A3 (en) 2002-03-27
CN1254938A (en) 2000-05-31
CN1154151C (en) 2004-06-16
EP0982758A2 (en) 2000-03-01
KR20000017442A (en) 2000-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5982088A (en) Ceramic cathode fluorescent discharge lamp
US20180158639A1 (en) Target for barium-scandate dispenser cathode
JP3137961B2 (en) Electron emission electrode
TWI570770B (en) Discharge lamp
US6383416B1 (en) Electron-emitting material and preparing process
US6046544A (en) High-pressure metal halide discharge lamp
JP2000067810A (en) Discharge lamp electrode and discharge lamp
JP3078287B1 (en) Manufacturing method of electron emission material
JP3113186B2 (en) Electrode and method of manufacturing the same
JP3069047B2 (en) Discharge lamp electrode and method of manufacturing the same
JP3137960B2 (en) Electron emission material
JPH11144677A (en) Ceramic cathode
JP2001167687A (en) Electron-emitting material, electrode and discharge lamp
JP3462818B2 (en) Electron emitting material, method of manufacturing the same, electrode, and discharge lamp
JP2001167731A (en) Discharge lamp
JPH06267404A (en) Electrode material, manufacture thereof, and electrode
JP3190320B2 (en) Method for manufacturing electron emission material film
JP2001167730A (en) Discharge lamp
JP2000348672A (en) Electrode and discharge lamp
JPH11102661A (en) Electrode for discharge lamp
JP2003197099A (en) Method for manufacturing cold cathode

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040526

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20051101