JP2000106130A - Low-pressure discharge lamp - Google Patents

Low-pressure discharge lamp

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JP2000106130A
JP2000106130A JP27339098A JP27339098A JP2000106130A JP 2000106130 A JP2000106130 A JP 2000106130A JP 27339098 A JP27339098 A JP 27339098A JP 27339098 A JP27339098 A JP 27339098A JP 2000106130 A JP2000106130 A JP 2000106130A
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JP
Japan
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electrode
low
discharge lamp
pressure discharge
fine particles
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JP27339098A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruaki Shigeta
照明 重田
Tomizo Matsuoka
富造 松岡
Masahiro Deguchi
正洋 出口
Makoto Kitahata
真 北畠
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for low-pressure discharge lamp, having a long lifetime by restraining the deterioration of the electron emission characteristic of the electrode during the operation (lighting) of the low-pressure discharge lamp. SOLUTION: A discharging electrode (hot cathode) 4 arranged at the end of a low-pressure discharge lamp is adhered or impregnated with the diamond fine grains 7. This electrode 4 is incorporated in the low-pressure discharge lamp for electron emission. Grain diameter of the diamond fine grains 7 adhered or impregnated to/in the electrode 4 is set at 0.01-10 μm, desirably at 0.1-1 μm, and the electrode 4 is formed of a tungsten coil.

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、低圧放電灯の働程
中(点灯中)において、電極の電子放出特性の劣化を抑
制し、長寿命化をはかる低圧放電灯に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-pressure discharge lamp which suppresses the deterioration of the electron emission characteristics of the electrodes during the operation of the low-pressure discharge lamp (during lighting) and extends the life.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、蛍光ランプに代表される低圧放電
灯において、例えば図4に示す蛍光ランプの場合、ソー
ダライムガラスからなるガラス管12の内壁面に、ガラ
ス管12の内部に封入された水銀とアルゴンの封入ガス
13により発生する紫外線(図示せず)にて励起され、
可視光(図示せず)に発光する蛍光体14が膜状(図4
において破線で示す)に塗布されていると共に、ガラス
管12の端部に一対の熱陰極からなる電極15を設け、
その電極15に点灯用の電力を供給する口金16から構
成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a low-pressure discharge lamp represented by a fluorescent lamp, for example, in the case of a fluorescent lamp shown in FIG. 4, it is sealed inside the glass tube 12 on the inner wall surface of a glass tube 12 made of soda-lime glass. It is excited by ultraviolet rays (not shown) generated by the gas 13 containing mercury and argon,
The phosphor 14 that emits visible light (not shown) has a film shape (FIG. 4).
, And an electrode 15 composed of a pair of hot cathodes is provided at the end of the glass tube 12.
It comprises a base 16 for supplying lighting power to the electrode 15.

【0003】電極15には、二重または三重に巻かれた
タングステンコイルが用いられ、その表面に酸化バリウ
ム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムなどの酸化物
からなる電子放出物質と、蛍光ランプの点灯中における
電子放出物質の蒸発や、蛍光ランプ内で発生するプラズ
マによるスパッタリングなどを抑制するための、酸化ジ
ルコニウムや酸化マグネシウムなどの酸化物とを合わせ
て固溶体として、タングステンコイルに塗布されている
(図示せず。以降、エミッタと呼ぶ)。
[0003] A double or triple wound tungsten coil is used as the electrode 15, and the surface thereof has an electron-emitting substance made of an oxide such as barium oxide, calcium oxide or strontium oxide. An oxide such as zirconium oxide or magnesium oxide is applied to the tungsten coil as a solid solution together with an oxide such as zirconium oxide or magnesium oxide to suppress evaporation of the electron-emitting substance and sputtering by plasma generated in the fluorescent lamp (not shown). , Hereinafter referred to as the emitter).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】蛍光ランプは、アーク
放電の陽光柱プラズマにより発光する放電灯で、放電の
維持には主として(電極)熱陰極からの熱電子放出で動
作する。
The fluorescent lamp is a discharge lamp which emits light by the positive column plasma of arc discharge, and operates mainly by thermionic emission from the (electrode) hot cathode to maintain the discharge.

【0005】このように構成された蛍光ランプにおい
て、点灯中の光束低下、すなわち蛍光ランプの寿命特性
に与える要因のひとつとして、点灯中に電極15に塗布
されているエミッタが徐々に飛散または蒸発し、消耗す
るという問題がある。
In the thus constructed fluorescent lamp, one of the factors that decrease the luminous flux during operation, that is, one of the factors affecting the life characteristics of the fluorescent lamp, is that the emitter applied to the electrode 15 gradually scatters or evaporates during operation. , There is a problem of exhaustion.

【0006】前記エミッタの消耗により、エミッタから
の熱電子放出が低下して、蛍光ランプが点灯しなくなっ
たり、点灯していても、放電維持に必要な電圧が印加電
圧より高くなり、点滅を繰り返すようになる。
Due to the consumption of the emitter, the emission of thermionic electrons from the emitter is reduced, and the fluorescent lamp is not turned on. Even if the fluorescent lamp is turned on, the voltage required for maintaining the discharge becomes higher than the applied voltage, and the lamp repeatedly blinks. Become like

【0007】このような現象を確認するため、我々は4
0ワット直管蛍光ランプを用いて、2時間45分点灯−
15分消灯の繰り返し点灯実験を行ない、点灯初期(0
時間経過)、1500時間経過、5000時間経過時に
おける、電極のエミッタ消耗状態をそれぞれ電子顕微鏡
により観察した。その結果、0時間では、図5(a)に
示すように、エミッタはタングステンコイルを覆い隠す
ように十分付着しているが、1500時間経過時では、
図5(b)に示すように、エミッタからタングステンコ
イルが一部露出し、さらに5000時間経過時では、図
5(c)に示すように、タングステンコイルの露出が加
速され、エミッタがほとんど付着していないことがわか
った。
[0007] In order to confirm such a phenomenon, we assumed that
Lights for 2 hours 45 minutes using a 0 watt straight tube fluorescent lamp-
A repeated lighting experiment of turning off the light for 15 minutes was performed, and the initial lighting (0
(Elapsed time) After 1,500 hours, 5000 hours, the emitter consumption state of the electrode was observed with an electron microscope. As a result, at 0 hours, as shown in FIG. 5A, the emitter is sufficiently attached so as to cover the tungsten coil, but after 1500 hours,
As shown in FIG. 5B, a part of the tungsten coil is exposed from the emitter, and after a lapse of 5000 hours, the exposure of the tungsten coil is accelerated as shown in FIG. I knew it wasn't.

【0008】前記エミッタの消耗度合いはスタータ(グ
ロースタータ(点灯管)や電子スタータ)、照明器具お
よび安定器の種類、点灯条件、周囲温度などによっても
影響されるといわれている(例えば、照明学会誌 第8
0巻 第10号 p.778〜p.779 1996
年)。
It is said that the degree of wear of the emitter is also affected by the type of starter (glow starter (lighting tube) or electronic starter), lighting equipment and ballast, lighting conditions, ambient temperature, etc. (for example, lighting). Journal 8
Vol. 0, No. 10, p. 778-p. 779 1996
Year).

【0009】例えば、グロースタータが劣化して蛍光ラ
ンプに印加するパルス電圧が低下した場合、点灯時に放
電を繰り返し、点灯まで時間がかかるため、エミッタの
飛散が増えて寿命短縮の原因となる。
For example, when the pulse voltage applied to the fluorescent lamp is reduced due to deterioration of the glow starter, discharge is repeated at the time of lighting, and it takes time until lighting, so that the scattering of the emitter is increased and the life is shortened.

【0010】このように、蛍光ランプの寿命特性は、電
極からのエミッタの消耗(飛散や蒸発など)が影響して
いるといえる。
Thus, it can be said that the life characteristics of the fluorescent lamp are affected by the consumption of the emitter from the electrodes (scattering, evaporation, etc.).

【0011】本発明は、前記課題を解決するもので、蛍
光ランプの働程中(点灯中)において、電極に塗布され
たエミッタの電子放出特性の劣化を抑制し、長寿命化を
はかることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to suppress the deterioration of the electron emission characteristics of the emitter applied to the electrode during the operation of the fluorescent lamp (while the lamp is lit), thereby achieving a longer life. Aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、適量の低圧ガスを封入した蛍光ランプや希
ガス放電ランプなどの低圧放電灯において、電極に、ダ
イヤモンド微粒子を付着または含浸させたものであり、
前記ダイヤモンド微粒子の粒子径を、0.01μm〜1
0μm、好ましくは0.1μm〜1μmとするととも
に、電極をタングステンコイルとしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention relates to a method for adhering or impregnating diamond particles to an electrode in a low-pressure discharge lamp such as a fluorescent lamp or a rare gas discharge lamp filled with an appropriate amount of low-pressure gas. And let
The particle diameter of the diamond fine particles is 0.01 μm to 1 μm.
The thickness is 0 μm, preferably 0.1 μm to 1 μm, and the electrode is a tungsten coil.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1と図2を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】(実施の形態1)図2は、本発明の電極を
導入した蛍光ランプの全体構成を示す図で、図2におい
て、1は中空円筒状のソーダライムガラスからなるガラ
ス管、2はガラス管1の内壁面に膜状に塗布した蛍光
体、3は蛍光体2を紫外線により励起し、可視光を発光
させるために、ガラス管1の内部に封入した水銀とアル
ゴンの封入ガス、4はガラス管1の両端部に配置した一
対の熱陰極からなる電極、5は電極4に点灯用の電力を
供給する口金である。
(Embodiment 1) FIG. 2 is a view showing the overall configuration of a fluorescent lamp in which an electrode of the present invention is introduced. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a hollow cylindrical soda-lime glass tube; A phosphor 3 coated on the inner wall surface of the glass tube 1 in a film shape excites the phosphor 2 with ultraviolet rays and emits visible light. Reference numeral 5 denotes an electrode composed of a pair of hot cathodes disposed at both ends of the glass tube 1, and reference numeral 5 denotes a base for supplying lighting power to the electrode 4.

【0015】以上のように構成された蛍光ランプにおい
て、電極4の構造の詳細を図1に示す。図1において、
6は線径が数10μmのタングステン線をコイル状に二
重巻きにしたタングステンコイル(ダブルコイル)、7
はタングステンコイル6の表面に付着させた粒子径が約
1μmのダイヤモンド微粒子(図1において、点線で示
す)で、タングステンコイル6とダイヤモンド微粒子7
とから、電極4を構成している。
FIG. 1 shows details of the structure of the electrode 4 in the fluorescent lamp configured as described above. In FIG.
Reference numeral 6 denotes a tungsten coil (double coil) in which a tungsten wire having a wire diameter of several tens μm is double-wound in a coil shape.
Are diamond fine particles (shown by dotted lines in FIG. 1) having a particle diameter of about 1 μm attached to the surface of the tungsten coil 6.
Thus, the electrode 4 is formed.

【0016】なお、ダイヤモンド微粒子7の粒子径を約
1μmとしたのは、タングステンコイル6に用いたタン
グステン線の線径が約数10μmであることから、タン
グステンコイル6の表面にダイヤモンド微粒子7を緻密
に付着させるために設定した粒子径であり、蛍光ランプ
の品種の違いや電極4の構造の違いなどにより、タング
ステンコイル6に用いるタングステン線の線径が本実施
の形態と異なる場合には、その線径に応じてダイヤモン
ド微粒子7の粒子径を最適化すればよい。
The reason why the diameter of the diamond fine particles 7 is set to about 1 μm is that the diameter of the tungsten wire used for the tungsten coil 6 is about several tens μm. The diameter of the tungsten wire used for the tungsten coil 6 is different from that of the present embodiment due to a difference in the type of the fluorescent lamp or a difference in the structure of the electrode 4. What is necessary is just to optimize the particle diameter of the diamond fine particles 7 according to the wire diameter.

【0017】8は電極4を保持し、回路(図示せず)か
らの予熱電流やランプ電流を通電させるために、鉄とニ
ツケルの合金からなる芯線に銅を被覆した導入線(ジュ
メット線)、9は導入線8を適正位置に保持・固定する
鉛ガラスからなるステム、10は蛍光ランプの内部を排
気し、アルゴンガスなどの希ガスを封入するための鉛ガ
ラスからなる細管、11は電極4(タングステンコイル
6とダイヤモンド微粒子7)、導入線8、ステム9、細
管10から構成するステムマウントである。
Reference numeral 8 denotes an introductory wire (Dummet wire) in which a core wire made of an alloy of iron and nickel is coated with copper in order to hold the electrode 4 and supply a preheating current or a lamp current from a circuit (not shown). 9 is a stem made of lead glass for holding and fixing the lead wire 8 in an appropriate position. 10 is a thin tube made of lead glass for evacuating the inside of the fluorescent lamp and enclosing a rare gas such as argon gas. (Tungsten coil 6 and fine diamond particles 7), introduction wire 8, stem 9, and thin tube 10.

【0018】なお、蛍光ランプにおいて、電極にタング
ステンが一般的に用いられるのは、高融点で酸化物陰極
の動作温度における蒸気圧が低く、かつ電子放出物質
(エミッタ)、封入ガス、金属蒸気などに対して化学的
に安定なためであり、このような条件を満たす酸化物陰
極用基体金属として、タングステンに代わるものがあれ
ば、それを電極に用いてもよい。
In a fluorescent lamp, tungsten is generally used for an electrode because it has a high melting point, a low vapor pressure at the operating temperature of an oxide cathode, an electron-emitting substance (emitter), a sealing gas, a metal vapor, and the like. This is because it is chemically stable to tungsten, and if an oxide cathode base metal that satisfies such conditions can be substituted for tungsten, it may be used for the electrode.

【0019】また、エミッタに代表される電子放出物質
が具備すべき性能としては、蛍光ランプの場合、ランプ
点灯時の始動性のためには、電子放出物質の仕事関数が
低い方がよい。しかし、蛍光ランプの寿命特性の点から
は、電子放出物質はランプ内部で発生するプラズマのイ
オン衝撃による蒸発や、スパッタリングの影響などが少
ないものが良く、このような電子放出物質の仕事関数は
高い場合が多い(例えば、オーム社 ライティングハン
ドブック(LIGHTING HANDBOOK)p.211〜p.213
1978年)。
The performance of the electron-emitting substance typified by the emitter should be lower in the case of a fluorescent lamp in order to start the lamp when the lamp is turned on. However, from the viewpoint of the life characteristics of the fluorescent lamp, the electron emitting material should be less affected by evaporation and sputtering caused by ion bombardment of plasma generated inside the lamp, and the work function of such an electron emitting material is high. There are many cases (for example, Ohm Lighting Handbook (LIGHTING HANDBOOK) p. 211-p. 213)
1978).

【0020】上記のように、ランプ始動性とランプ寿命
特性とを決定する電子放出物質の条件は相反するため、
蛍光ランプの種類により最適化する必要がある。
As described above, since the conditions of the electron-emitting substance that determine the lamp starting properties and the lamp life characteristics are contradictory,
It is necessary to optimize according to the type of fluorescent lamp.

【0021】本発明において、従来のエミッタに代えて
ダイヤモンド微粒子7を電子放出物質に用いたのは、前
記のランプ始動性とランプ寿命特性とを両立させるもの
で、タングステンコイル6にダイヤモンド微粒子7を付
着させて、電子放出をさせつつダイヤモンド微粒子7の
飛散や蒸発を抑制し、かつ蛍光ランプ内部での陽光柱プ
ラズマによるスパッタリングの影響を除去させるもので
ある。
In the present invention, the diamond fine particles 7 are used as the electron-emitting material in place of the conventional emitters in order to achieve both the lamp startability and the lamp life characteristics described above. This is to prevent the diamond fine particles 7 from scattering and evaporating while emitting electrons, and to remove the influence of the sputtering by the positive column plasma inside the fluorescent lamp.

【0022】このように構成したステムマウント11の
電極4において、タングステンコイル6の表面にダイヤ
モンド微粒子7を付着させる方法を以下に説明する。
A method for attaching the diamond fine particles 7 to the surface of the tungsten coil 6 in the electrode 4 of the stem mount 11 configured as described above will be described below.

【0023】本発明においては、タングステンコイル6
にダイヤモンド微粒子7が付着方法の違いにより、どの
ような状態で付着するかを見極めるため、下記A〜Eの
計5つの方法を試みた。
In the present invention, the tungsten coil 6
The following five methods A to E in total were tried in order to determine the state in which the diamond fine particles 7 adhered to each other due to the difference in the adhesion method.

【0024】(方法A) (1)タングステンコイル6の表面を清浄するために、
エチルアルコールで洗浄する。 (2)有機系接着剤(例えば、銀ペーストのアクリル系
上澄み液、以下、レジンと呼ぶ)に、粒子径が約1μm
のダイヤモンド微粒子7を混ぜ入れる。 (3)前記(2)のダイヤモンド微粒子7が十分拡散す
るように、超音波拡散処理する(約10数分)。 (4)前記(1)のタングステンコイル6に、前記
(3)の液を滴下する。 (5)そのまま自然乾燥させる。
(Method A) (1) To clean the surface of the tungsten coil 6,
Wash with ethyl alcohol. (2) An organic adhesive (for example, an acrylic supernatant of silver paste, hereinafter referred to as a resin) has a particle diameter of about 1 μm.
Of diamond fine particles 7 are mixed. (3) Ultrasonic diffusion treatment (about 10 minutes) is performed so that the diamond fine particles 7 of the above (2) are sufficiently diffused. (4) The solution of (3) is dropped on the tungsten coil 6 of (1). (5) Air dry as it is.

【0025】(方法B) (1)から(4)までは、方法(A)と同じ。 (5)乾燥後、CO/H2(一酸化炭素ガス5cc/mi
n/水素ガス105cc/minの混合ガス)雰囲気中
で数時間デポジット(ダイヤモンド微粒子の堆積)させ
る。
(Method B) (1) to (4) are the same as method (A). (5) After drying, CO / H 2 (carbon monoxide gas 5 cc / mi)
Deposit (deposition of diamond fine particles) for several hours in an atmosphere of (n / hydrogen gas mixed gas of 105 cc / min).

【0026】(方法C) (1)から(4)までは、方法(A)と同じ。 (5)乾燥後、CO/H2雰囲気中で10数分間デポジ
ットさせる。
(Method C) (1) to (4) are the same as method (A). (5) After drying, deposit for 10 minutes in a CO / H 2 atmosphere.

【0027】(方法D) (1)から(4)までは、方法(A)と同じ。 (5)乾燥後、CO/H2/B26(一酸化炭素ガス5
cc/min/水素ガス55cc/min/ジボランガス
50cc/minの混合ガス)雰囲気中で数時間デポす
る。
(Method D) (1) to (4) are the same as method (A). (5) After drying, CO / H 2 / B 2 H 6 (carbon monoxide gas 5
Deposition is performed for several hours in an atmosphere (mixed gas of cc / min / hydrogen gas 55 cc / min / diborane gas 50 cc / min).

【0028】(方法E) (1)から(4)までは、方法(A)と同じ。 (5)乾燥後、CO/H2/B26雰囲気中で10数分
間デポする。
(Method E) (1) to (4) are the same as method (A). (5) After drying, deposit for 10 minutes or more in a CO / H 2 / B 2 H 6 atmosphere.

【0029】前記の計5つの方法によりに試作した電極
4の状態を電子顕微鏡で観察した結果を図3に示す。図
3からわかるように、電極4においてダイヤモンド微粒
子7のタングステンコイル6への付着状態は、方法Cと
方法Eが他の方法に比べて、比較的ダイヤモンド微粒子
7の付着量が多いなど、付着方法により若干の差異があ
るものの、いずれの方法においても、タングステンコイ
ル6にダイヤモンド微粒子7が付着することを確認し
た。
FIG. 3 shows the result of observing the state of the electrode 4 prototyped by the above five methods using an electron microscope. As can be seen from FIG. 3, the adhesion state of the diamond fine particles 7 to the tungsten coil 6 in the electrode 4 is determined by the method of adhesion, such as that the method C and the method E have a relatively large amount of the diamond fine particles 7 as compared with other methods. However, it was confirmed that the diamond fine particles 7 adhered to the tungsten coil 6 in each of the methods, although there was a slight difference.

【0030】また、いずれの方法においても、従来の電
極におけるエミッタの付着量に対してダイヤモンド微粒
子7の付着量が少ない傾向にあるが、これは、付着条件
の最適化(例えば、レジンとダイヤモンド微粒子7との
混合割合、付着回数、乾燥時間など)をさらに進めるこ
とにより、ダイヤモンド微粒子7の付着量を高めること
ができる。
In any of the methods, the amount of the diamond fine particles 7 tends to be smaller than the amount of the emitter attached to the conventional electrode. This is due to optimization of the adhesion conditions (for example, resin and diamond fine particles). The ratio of the diamond fine particles 7 to the fine particles 7 can be increased by further increasing the mixing ratio of the diamond fine particles 7, the number of times of adhesion, and the drying time.

【0031】前記の各方法で試作した電極4からの電子
放出状態を確認するために、20ワット直管蛍光ランプ
(管径28mm,管長580mm)に前記の各方法で試
作した電極4を組み込み、電極4からの電子放出状態を
目視観察した。
In order to confirm the electron emission state from the electrode 4 prototyped by each of the above methods, the electrode 4 prototyped by each of the above methods was incorporated into a 20-watt straight tube fluorescent lamp (tube diameter 28 mm, tube length 580 mm). The state of electron emission from the electrode 4 was visually observed.

【0032】電子放出状態の目視観察の方法は、蛍光ラ
ンプ内部で発生する陽光柱プラズマの生成状態、すなわ
ち、蛍光ランプのガラス管1の内壁面に蛍光体2が塗布
されていれば、その蛍光体2が前記陽光柱プラズマから
の紫外線により励起されて、可視光に発光した状態、ま
た、蛍光ランプのガラス管1の内壁面に蛍光体2が塗布
されていない場合には、蛍光ランプの内部で発生する陽
光柱プラズマ(水銀からの可視光成分を含む)そのもの
の発光状態を観察すればよい。
The method of visual observation of the electron emission state is as follows. When the positive column plasma generated inside the fluorescent lamp is generated, that is, when the fluorescent material 2 is applied to the inner wall surface of the glass tube 1 of the fluorescent lamp, the fluorescent light is emitted. When the body 2 is excited by ultraviolet rays from the positive column plasma and emits visible light, and when the inner wall surface of the glass tube 1 of the fluorescent lamp is not coated with the fluorescent body 2, the inside of the fluorescent lamp is What is necessary is just to observe the light emitting state of the positive column plasma (including the visible light component from mercury) itself generated in the above.

【0033】なお、前記蛍光ランプの試作条件として、
水銀はガラスカプセルに約5mg封入し、ランプ排気後
に高周波ボンバーダでガラスカプセルを破壊して、水銀
を排出した。また、ランプ内に封入した希ガスはアルゴ
ンガス100%で、封入ガス圧は約330Pa(約2.
5Torr)とした。さらに、電極4からの電子放出状
態を目視観察し易くするため、ガラス管1の内壁面に蛍
光体2を塗布しない状態でランプを試作した。
The conditions for the prototype of the fluorescent lamp are as follows.
About 5 mg of mercury was sealed in a glass capsule, and after evacuation of the lamp, the glass capsule was broken with a high-frequency bombarder to discharge the mercury. The rare gas sealed in the lamp is 100% argon gas, and the sealed gas pressure is about 330 Pa (about 2.
5 Torr). Further, in order to facilitate visual observation of the state of electron emission from the electrode 4, a lamp was prototyped without applying the phosphor 2 to the inner wall surface of the glass tube 1.

【0034】このように試作した蛍光ランプに組み込ん
だ電極4において、タングステンコイル6に付着させた
ダイヤモンド微粒子7からの電子放出状態を目視観察し
た結果、方法A〜方法Eの計5つの中では、方法Bが最
も電子放出状態がよかった。
As a result of visually observing the state of electron emission from the diamond fine particles 7 attached to the tungsten coil 6 in the electrode 4 incorporated in the thus-produced fluorescent lamp, as a result, of the five methods A to E, Method B had the best electron emission state.

【0035】以上の結果より、従来のエミッタに代えて
ダイヤモンド微粒子でも電子放出が可能であり、かつタ
ングステンコイル6への付着性も良好であることから、
ランプ点灯時のダイヤモンド微粒子7の飛散や蒸発によ
る消耗、または蛍光ランプ内部での陽光柱プラズマによ
るスパッタリングの影響等を受けることがないため、蛍
光ランプの長寿命化が可能となる。
From the above results, it is possible to emit electrons even with fine diamond particles in place of the conventional emitter, and the adhesion to the tungsten coil 6 is good.
Since the diamond fine particles 7 are not consumed by scattering or evaporation when the lamp is turned on, or are not affected by the sputtering by the positive column plasma inside the fluorescent lamp, the life of the fluorescent lamp can be extended.

【0036】なお、以上の説明において、ダイヤモンド
微粒子7をタングステンコイル6に付着させる方法とし
て、銀ペーストの上澄み液とダイヤモンド微粒子7との
混合液を作製し、この液をタングステンコイル6に滴下
した後に乾燥させる方法を用いたが、この方法以外に
も、タングステンコイル6にダイヤモンド微粒子7を含
浸させたり、CVD装置によりダイヤモンド薄膜として
コーティングする方法もある。
In the above description, as a method of attaching the diamond fine particles 7 to the tungsten coil 6, a mixed solution of a silver paste supernatant liquid and the diamond fine particles 7 is prepared, and this liquid is dropped onto the tungsten coil 6. Although the method of drying was used, other than this method, there is also a method of impregnating the tungsten coil 6 with fine diamond particles 7 or coating the tungsten coil 6 as a diamond thin film by a CVD apparatus.

【0037】また、低圧放電灯として蛍光ランプの電極
4にダイヤモンド微粒子7を付着させた例で説明した
が、水銀を封入しないで希ガスにより紫外線を発生さ
せ、蛍光体を励起発光させる希ガス放電ランプなどであ
っても、蛍光ランプの場合と同様に、電極にダイヤモン
ド微粒子を付着させ、電子放出させることができる。
Also, the description has been given of the example in which the diamond fine particles 7 are attached to the electrode 4 of the fluorescent lamp as the low-pressure discharge lamp. In the case of a lamp or the like, similarly to the case of a fluorescent lamp, diamond fine particles can be attached to the electrode to emit electrons.

【0038】さらに、電極4には線径が数10μmのタ
ングステン線をコイル状に二重巻きにしたタングステン
コイル(ダブルコイル)6としたが、単にコイル状にし
たシングルコイルや三重巻きにしたトリプルコイル、ま
たは棒状にしたスティックコイル等、電極を導入するラ
ンプの種類や構成に適した電極構造を用いればよい。
The electrode 4 is a tungsten coil (double coil) 6 in which a tungsten wire having a wire diameter of several tens μm is double-wound in a coil shape. However, a single coil in a coil shape or a triple coil in a triple winding is used. An electrode structure suitable for the type and configuration of the lamp into which the electrode is introduced, such as a coil or a stick-shaped coil, may be used.

【0039】加えて、タングステン線の代わりに、リボ
ン状(薄板状)や棒状、または筒状などのタングステン
材料や形状であってもよい。
In addition, instead of the tungsten wire, a tungsten material or shape such as a ribbon shape (thin plate shape), a rod shape, or a cylindrical shape may be used.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、適量の低
圧ガスを封入した蛍光ランプや希ガス放電ランプなどの
低圧放電灯において、放電空間に配置した電極に、ダイ
ヤモンド微粒子(粒子径=0.01μm〜10μm)を
付着または含浸させ、この電極を低圧放電灯に組み込ん
で電子放出させることにより、従来のようにエミッタの
消耗がなく、長時間にわたる電子放出が可能となり、低
圧放電灯の長寿命化がはかれる。
As described above, according to the present invention, in a low-pressure discharge lamp such as a fluorescent lamp or a rare gas discharge lamp filled with an appropriate amount of low-pressure gas, diamond fine particles (particle diameter = (0.01 μm to 10 μm) is adhered or impregnated, and this electrode is incorporated in a low-pressure discharge lamp to emit electrons, so that the emitter can be emitted for a long time without exhaustion of the emitter as in the related art. Long life is achieved.

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

【図1】本発明の一実施の形態による蛍光ランプに用い
た電極の詳細を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing details of an electrode used in a fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態による蛍光ランプの全体
構成を示す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing the overall configuration of a fluorescent lamp according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の形態によるダイヤモンド微
粒子のタングステンコイルへの付着状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a state of adhesion of diamond fine particles to a tungsten coil according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の一般的な蛍光ランプの構成を示す断面図FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional general fluorescent lamp.

【図5】(a)従来の電極の、点灯初期(0時間経過)
のエミッタ付着状態を示す図 (b)従来の電極の、点灯1500時間経過時のエミッ
タ付着状態を示す図 (c)従来の電極の、点灯5000時間経過時のエミッ
タ付着状態を示す図
FIG. 5 (a) Initial lighting of a conventional electrode (0 hour elapsed)
(B) A diagram showing the state of emitter adhesion of a conventional electrode after 1500 hours of lighting (c) A diagram showing the state of emitter adhesion of a conventional electrode after 5000 hours of lighting

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス管 2 蛍光体 3 封入ガス 4 電極 5 口金 6 タングステンコイル 7 ダイヤモンド微粒子 8 導入線 9 ステム 10 細管 11 ステムマウント DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass tube 2 Phosphor 3 Filled gas 4 Electrode 5 Cap 6 Tungsten coil 7 Diamond fine particles 8 Introducing wire 9 Stem 10 Thin tube 11 Stem mount

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 正洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北畠 真 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C015 EE01 HH02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Term (reference) 5C015 EE01 HH02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】適量の低圧ガスを封入した放電空間に配置
した放電用の電極に、ダイヤモンド微粒子を付着または
含浸させたことを特徴とする低圧放電灯。
1. A low-pressure discharge lamp characterized in that diamond particles are attached or impregnated to a discharge electrode arranged in a discharge space filled with an appropriate amount of low-pressure gas.
【請求項2】ダイヤモンド微粒子の粒子径が、0.01
μm〜10μmであることを特徴とする請求項1記載の
低圧放電灯。
2. The diamond fine particles having a particle size of 0.01
The low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the diameter is from 10 µm to 10 µm.
【請求項3】ダイヤモンド微粒子の粒子径が、0.1μ
m〜1μmであることを特徴とする請求項1または2記
載の低圧放電灯。
3. The diamond fine particles have a particle diameter of 0.1 μm.
The low-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the diameter is from m to 1 µm.
【請求項4】電極が熱陰極であることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の低圧放電灯。
4. The low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the electrode is a hot cathode.
【請求項5】電極がタングステンコイルであることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の低圧放電灯。
5. The low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the electrode is a tungsten coil.
【請求項6】ガラス管内に適量の水銀と低圧ガスを封入
し、前記ガラス管の内壁面に紫外線で励起発光する蛍光
体からなる蛍光膜を形成し、加えて点灯用の電極をガラ
ス管端部に配置し、前記電極に、ダイヤモンド微粒子を
付着または含浸させたことを特徴とする蛍光ランプ。
6. An appropriate amount of mercury and a low-pressure gas are sealed in a glass tube, and a fluorescent film made of a phosphor excited and emitted by ultraviolet rays is formed on an inner wall surface of the glass tube. Wherein the electrode is impregnated or impregnated with diamond fine particles.
【請求項7】ガラス管内に適量の低圧ガスを封入し、加
えて点灯用の電極をガラス管端部に配置し、前記電極
に、ダイヤモンド微粒子を付着または含浸させたことを
特徴とする希ガス放電ランプ。
7. A rare gas characterized in that an appropriate amount of low-pressure gas is sealed in a glass tube, a lighting electrode is disposed at an end of the glass tube, and diamond particles are attached or impregnated on the electrode. Discharge lamp.
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