JP2011124181A - Electrode of discharge lamp, and discharge lamp using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電ランプ用の電極及びこれを用いた放電ランプに関する。 The present invention relates to an electrode for a discharge lamp and a discharge lamp using the same.
近年、ランプ一本あたりの光量が多い熱陰極蛍光ランプを液晶テレビのバックライトとして使う動きがでてきた。熱陰極蛍光ランプの光量であれば、5本程度で32インチクラスの液晶テレビのバックライトとして成り立つ。また、一般的に使われている熱陰極蛍光ランプは安価でもある。 In recent years, there has been a movement to use a hot cathode fluorescent lamp with a large amount of light per lamp as a backlight of a liquid crystal television. If it is the light quantity of a hot cathode fluorescent lamp, about 5 lamps can be used as a backlight of a 32-inch class liquid crystal television. Moreover, the hot cathode fluorescent lamp generally used is also inexpensive.
一般的な熱陰極蛍光ランプの電極には、電子放射性物質(エミッタ)を被着(塗布)したコイルフィラメントが用いられる。なお、エミッタとしては、アルカリ土類金属であるバリウム、ストロンチウム、カルシウムの複合酸化物などが一般的に用いられる。蛍光ランプの点灯中にエミッタは主に蒸発によって消耗し、エミッタが無くなると蛍光ランプは寿命となる。従って、寿命を長くするためにエミッタをより多く被着させるのが良い。この目的と寸法的な制約のために、一般的に、コイルフィラメントは、タングステン線を多重に巻回した構造の多重コイルフィラメントになっている。 As an electrode of a general hot cathode fluorescent lamp, a coil filament on which an electron-emitting substance (emitter) is deposited (coated) is used. As the emitter, a complex oxide of barium, strontium, calcium, or the like, which is an alkaline earth metal, is generally used. While the fluorescent lamp is lit, the emitter is consumed mainly due to evaporation, and when the emitter is exhausted, the fluorescent lamp has a lifetime. Therefore, it is better to deposit more emitters in order to extend the lifetime. For this purpose and dimensional constraints, the coil filament is generally a multi-coil filament having a structure in which a tungsten wire is wound in multiple layers.
図1には、多重コイルフィラメントを用いた電極の一例が示されている。なお、図1の電極の例は、特許文献1に示されているものであって、多重コイルフィラメントは、3重コイルフィラメントとなっている。図1を参照すると、多重コイルフィラメント51は、エミッタが塗布される最終次旋回部(最終ターン部)61と、リード線52が接続される足部62とからなっている。なお、図1の例では、最終次旋回部61の最終次旋回数(ターン数)は2である。
FIG. 1 shows an example of an electrode using multiple coil filaments. The example of the electrode in FIG. 1 is shown in Patent Document 1, and the multiple coil filament is a triple coil filament. Referring to FIG. 1, the
図2(a),(b)は、図1に示した多重コイルフィラメント51をリード線(ステムのリード線)と接続する一般的な方法を示す図である。図1に示した多重コイルフィラメント51をリード線と接続するには、先ず、多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれにリード線52を当てがい(図2(a))、しかる後、各リード線52を矢印Rの方向に折り曲げ、かしめて(図2(b))、各リード線52に多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれを固定する。
2A and 2B are diagrams showing a general method for connecting the
ところで、特許文献1に示されているような従来の電極では、多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれに各リード線(ステムのリード線)52を接続するときに(各リード線52を矢印Rの方向に折り曲げ、かしめて、各リード線52に多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれを固定するときに)、図2(b)に示すように、多重コイルフィラメント51の最終次旋回部61のピッチP0がピッチP1(P1<P0)に狭まってしまい、最終次旋回部61の隣接するコイル同士が接触してしまう(コイルタッチが発生してしまう)という問題があった。
By the way, in the conventional electrode as shown in Patent Document 1, each lead wire (stem lead wire) 52 is connected to each of the
本発明は、多重コイルフィラメントをリード線とかしめて接続するときに(リード線を折り曲げ、かしめて、リード線に多重コイルフィラメントの足部を固定するときに)、多重コイルフィラメントの最終ターン部のピッチが狭まることのない構造の放電ランプ用の電極及びこれを用いた放電ランプを提供することを目的としている。 In the present invention, when the multi-coil filament is caulked and connected to the lead wire (when the lead wire is bent and caulked to fix the foot of the multi-coil filament to the lead wire), the pitch of the final turn portion of the multi-coil filament is It is an object of the present invention to provide an electrode for a discharge lamp having a structure that does not narrow and a discharge lamp using the same.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、最終次旋回部の最終次旋回数が複数である多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれにリード線が接続される放電ランプ用の電極において、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行には配置されておらず、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行に配置されていないことによって前記多重コイルフィラメントの足部の形状が湾曲していないことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided for a discharge lamp in which lead wires are connected to the respective foot portions at both ends of a multi-coil filament in which the final turn number of the final turn portion is plural. In the electrode, the final turning axis of the final turning part and the center axis of the foot are not arranged in parallel, and the final turning axis of the final turning part and the central axis of the foot are Since the multiple coil filaments are not arranged in parallel, the shape of the foot portion of the multi-coil filament is not curved.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の放電ランプ用の電極において、前記多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれにおける各リード線の接続位置間の距離aは、前記最終次旋回部のピッチをPとし、前記最終次旋回部の最終次旋回数をTとするとき、
a≧P×T
の関係を満たしていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the electrode for a discharge lamp according to the first aspect, the distance a between the connection positions of the lead wires at each of the foot portions at both ends of the multi-coil filament is the final turn. When the pitch of the part is P and the final turn number of the final turn part is T,
a ≧ P × T
It is characterized by satisfying the relationship.
また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の放電ランプ用の電極において、前記多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれに接続される各リード線は、リード線曲げ部において電極中心軸を基準に互いに反対の方向に傾けて曲げられ、このときの電極中心軸を基準にした曲げ角度θは、前記多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれの中心軸間の距離をbとし、リード線曲げ部と前記多重コイルフィラメントの足部におけるリード線接続位置との間の距離をcとするとき、
sinθ=b/(2c)
の関係を満たしていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the discharge lamp electrode according to the first or second aspect, each lead wire connected to each of the foot portions at both ends of the multi-coil filament is bent by a lead wire. The bending angle θ with respect to the electrode central axis at this time is the distance between the central axes of the foot portions at both ends of the multi-coil filament. Is b, and c is the distance between the lead wire bending portion and the lead wire connecting position at the foot of the multi-coil filament,
sin θ = b / (2c)
It is characterized by satisfying the relationship.
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の放電ランプ用の電極が用いられていることを特徴とする放電ランプである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp using the discharge lamp electrode according to any one of the first to third aspects.
請求項1乃至請求項4記載の発明によれば、最終次旋回部の最終次旋回数が複数である多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれにリード線が接続される放電ランプ用の電極において、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行には配置されておらず、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行に配置されていないことによって前記多重コイルフィラメントの足部の形状が湾曲していないので、多重コイルフィラメントをリード線とかしめて接続するときに(リード線を折り曲げ、かしめて、リード線に多重コイルフィラメントの足部を固定するときに)、多重コイルフィラメントの最終ターン部のピッチが狭まることのない構造の放電ランプ用の電極及びこれを用いた放電ランプを提供することができる。
According to the first to fourth aspects of the invention, in the discharge lamp electrode in which the lead wire is connected to each of the foot portions at both ends of the multi-coil filament where the final turn number of the final turn part is plural. The final turning axis of the final turning part and the central axis of the foot are not arranged in parallel, and the final turning axis of the final turning part and the central axis of the foot are parallel. Since the shape of the foot portion of the multi-coil filament is not curved because it is not arranged, when the multi-coil filament is caulked and connected to the lead wire (the lead wire is bent and caulked, the multi-coil filament is Provided is an electrode for a discharge lamp having a structure in which the pitch of the final turns of a multi-coil filament does not narrow when a foot is fixed, and a discharge lamp using the same. Can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本願の発明者は、特許文献1に示されているような従来の電極において、多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれにリード線(ステムのリード線)52を接続するときに(各リード線52を矢印Rの方向に折り曲げ、かしめて、各リード線52に多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれを固定するときに)、図2(b)に示すように、多重コイルフィラメント51の最終次旋回部61のピッチP0がピッチP1(P1<P0)に狭まってしまう要因を調べ、本発明を完成させた。
The inventor of the present application connects a lead wire (stem lead wire) 52 to each of the
図3(a)は特許文献1に示されているような従来の電極における一般的な多重コイルフィラメント51の構造を示す図であり、図3の例においても、最終次旋回部(最終ターン部)61の最終次旋回数(ターン数)は2となっている。
FIG. 3A is a view showing a structure of a general
図3(a)からわかるように、従来の電極における一般的な多重コイルフィラメント51は、最終次旋回部(最終ターン部)61の最終次旋回軸Zと足部62の中心軸Xとが平行となるように配置されている。ここで、最終次旋回部(最終ターン部)61の最終次旋回軸Zとは、旋回コイル(最終次旋回部(最終ターン部)61を作製する1つ前の状態における旋回コイル)を円柱状の治具(マンドレル)の周りに巻いて最終次旋回部(最終ターン部)61を作製するときに、マンドレルの長さ方向に相当するものである。
As can be seen from FIG. 3A, in the general
従来の電極における一般的な多重コイルフィラメント51では、最終次旋回部(最終ターン部)61の最終次旋回軸Zと足部62の中心軸Xとを平行に配置することによって、図3(a)に示すように多重コイルフィラメント51の足部62の形状(足部62の最終次旋回部(最終ターン部)61に近い部分62aの形状)が湾曲している。すなわち、足部62の中心軸Xを最終次旋回部(最終ターン部)61の最終次旋回軸Zと平行にさせるためには、最終次旋回部(最終ターン部)61からコイルを起こして足部62を引き出さなくてはならないため、足部62の最終次旋回部(最終ターン部)61に近い部分62aの形状は、湾曲したものとなってしまう。多重コイルフィラメント51の両端の足部62のそれぞれに接続される各リード線(ステムのリード線)52間の間隔が狭い場合には、多重コイルフィラメント51の足部62の湾曲している部分62aに、リード線52をかしめて接続することになり、このときには、リード線52をかしめる際に、最終次旋回部(最終ターン部)61には、図3(b)に示すような応力w(最終次旋回部(最終ターン部)61のコイル同士を近接させるような方向の応力)が働き、多重コイルフィラメント51の最終次旋回部61のピッチP0がピッチP1(P1<P0)に狭まってしまい、最終次旋回部61の隣接するコイル同士が接触してしまう(コイルタッチが発生してしまう)ことを、本願の発明者は見出した。
In the general
本発明は、本願の発明者による上記知見に基づいてなされたものであり、本発明では、最終次旋回部の最終次旋回数が複数である多重コイルフィラメントの両端の足部のそれぞれにリード線が接続される放電ランプ(例えば、蛍光ランプ)用の電極において、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行には配置されておらず、前記最終次旋回部の最終次旋回軸と前記足部の中心軸とが平行に配置されていないことによって前記多重コイルフィラメントの足部の形状が湾曲していないことを特徴としている。なお、前記多重コイルフィラメントの前記足部は、該足部の中心軸に対し垂直の方向で前記リード線に挟まれて接続されるようになっている。 The present invention has been made on the basis of the above findings by the inventor of the present application. In the present invention, the lead wire is provided on each of the foot portions at both ends of the multiple coil filament in which the final turn number of the final turn portion is plural. In the electrode for a discharge lamp (for example, a fluorescent lamp) connected to the final swivel part, the final swivel axis of the final swivel part and the central axis of the foot part are not arranged in parallel. In this case, the shape of the foot portion of the multi-coil filament is not curved because the final turn axis and the center axis of the foot portion are not arranged in parallel. The legs of the multi-coil filament are connected by being sandwiched between the lead wires in a direction perpendicular to the central axis of the legs.
図4(a),(b),(c)は、本発明の放電ランプ用の電極の構成例を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は図4(a)の上面図、図4(c)は図4(a)の側面図である。図4(a),(b),(c)に示す放電ランプ用の電極では、多重コイルフィラメント1は、エミッタが塗布される最終次旋回部(最終ターン部)11と、リード線2が接続される足部12とからなっている。なお、図4の例では、最終次旋回部11の最終次旋回数(ターン数)は2である。また、多重コイルフィラメント1には、タングステン線などが用いられ、多重コイルフィラメント1は、2重コイルフィラメントあるいは3重コイルフィラメントなどである。また、最終次旋回部11に塗布されるエミッタとしては、アルカリ土類金属であるバリウム、ストロンチウム、カルシウムの複合酸化物などが用いられる。
4 (a), 4 (b), and 4 (c) are diagrams showing a configuration example of an electrode for a discharge lamp according to the present invention, FIG. 4 (a) is a front view, and FIG. 4 (b) is FIG. 4A is a top view of FIG. 4A, and FIG. 4C is a side view of FIG. In the discharge lamp electrode shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the multi-coil filament 1 is connected to the final turning portion (final turn portion) 11 to which the emitter is applied and the
図5は図4(a)の概略拡大図である。図5を参照すると、この放電ランプ用の電極は、最終次旋回部11の最終次旋回数が複数(いまの例では、2)である多重コイルフィラメント1の両端の足部12のそれぞれにリード線2が接続され、この際、多重コイルフィラメント1の各足部12は、各足部12の中心軸Xに対し垂直の方向で各リード線2に挟まれ、かしめられて接続されるようになっている。すなわち、各リード線2の延伸方向Y(図4(a)に図示。図5では紙面に垂直な方向)は、各足部12の中心軸Xに対し垂直の方向となっている。
FIG. 5 is a schematic enlarged view of FIG. Referring to FIG. 5, the electrode for the discharge lamp leads to each of the
そして、この放電ランプ用の電極は、最終次旋回部11の最終次旋回軸Zと各足部12の中心軸Xとが平行に配置されておらず、最終次旋回部11の最終次旋回軸Zと各足部12の中心軸Xとが平行に配置されていないことによって多重コイルフィラメント1の足部12の形状は湾曲していない。ここで、最終次旋回部11の最終次旋回軸Zとは、旋回コイル(最終次旋回部(最終ターン部)11を作製する1つ前の状態における旋回コイル)を円柱状の治具(マンドレル)の周りに巻いて最終次旋回部(最終ターン部)11を作製するときに、マンドレルの長さ方向に相当するものである。
In this discharge lamp electrode, the final turn axis Z of the
このように、本発明の放電ランプ用の電極は、多重コイルフィラメント1の足部12の形状が湾曲していないので、多重コイルフィラメント1の両端の足部12のそれぞれに接続される各リード線(ステムのリード線)2間の間隔が狭い場合であっても、多重コイルフィラメント1の足部12にリード線2をかしめて接続するとき、最終次旋回部(最終ターン部)11には、図3(b)に示すような応力w(最終次旋回部(最終ターン部)11のコイル同士を近接させるような方向の応力)は働かず、従って、多重コイルフィラメント1の最終次旋回部11のピッチP0がピッチP1(P1<P0)に狭まることはなくなる。
Thus, the electrode for the discharge lamp of the present invention is not curved in the shape of the
このような特徴を有していることによって(多重コイルフィラメント1の足部12の形状が湾曲していない構造となっていることによって)、最終次旋回部11の隣接するコイル同士が接触してしまう(コイルタッチが発生してしまう)ことをなくすことができ、ランプの短寿命化を避けることができる。また、2つのリード線接続位置間における最終次旋回部11のコイル長を最大限のものにすることができるため、エミッタ充填量を増やせ、ランプの長寿命化を図ることができる。
By having such a feature (because the shape of the
本発明の放電ランプ用の電極の上記特徴(多重コイルフィラメント1の足部12の形状が湾曲していない構造)は、より具体的には、多重コイルフィラメント1の両端の足部12のそれぞれにおける各リード線2の接続位置間の距離aが、前記最終次旋回部11のピッチをPとし、最終次旋回部11の最終次旋回数をT(いまの例では、2)とするとき(図5を参照)、
a≧P×T
の関係を満たしていることにある。
More specifically, the characteristics of the electrode for a discharge lamp according to the present invention (the structure in which the shape of the
a ≧ P × T
It is in satisfying the relationship.
本発明の放電ランプ用の電極の上記特徴(多重コイルフィラメント1の足部12の形状が湾曲していない構造)は、さらにより具体的には、図6に示すように(なお、図6は図4(c)の拡大図である)、多重コイルフィラメント1の両端の足部12のそれぞれに接続される各リード線2が、リード線曲げ部15において電極中心軸Eを基準に互いに反対の方向に傾けて曲げられ、このときの電極中心軸Eを基準にした曲げ角度θは、多重コイルフィラメント1の両端の足部12のそれぞれの中心軸X間の距離をb(=P×T)とし、リード線曲げ部15と多重コイルフィラメント1の足部12におけるリード線接続位置との間の距離をcとするとき、
sinθ=b/(2c)
の関係を満たしていることにある。
The above characteristics of the electrode for the discharge lamp of the present invention (structure in which the shape of the
sin θ = b / (2c)
It is in satisfying the relationship.
上述したように、本発明では、多重コイルフィラメント1は、2重コイルフィラメントでも3重コイルフィラメント(トリプルコイルフィラメント)などでも良いが、多重コイルフィラメント1に3重コイルフィラメントを用いれば、多重コイルフィラメント1をリード線2に確実に固定することができる。すなわち、多重コイルフィラメント1が3重コイルフィラメントとなっていれば、リード線2との接続部がコイリングされているため、衝撃等を受けても、これがくさびとして働き、リード線2からコイルフィラメント1が抜けにくくなるので、より一層信頼性が向上する。
As described above, in the present invention, the multi-coil filament 1 may be a double coil filament or a triple coil filament (triple coil filament), but if a multi-coil filament is used for the multi-coil filament 1, a multi-coil filament is used. 1 can be securely fixed to the
また、蛍光ランプの細径化を図るには、リード線2間の距離を小さくすることが望ましい。しかし、リード線2間の距離を小さくすると、最終次旋回数(ターン数)を減らさざるを得ない。最終次旋回数(ターン数)を1としたのでは、エミッタの塗布量が少なくなり、寿命が短くなる。従って、エミッタの塗布領域が広く、エミッタの塗布量(充填量)を増やせるためには、最終次旋回数(ターン数)を2以上とする必要がある。しかし、最終次旋回数(ターン数)を3以上、特に6以上とすると、リード線2間の距離が大きくなり、蛍光ランプの細径化に不向きとなる。そこで、最終次旋回数(ターン数)を2〜5、好適には細径化を図れる最終次旋回数(ターン数)を2とするのが良い。
In order to reduce the diameter of the fluorescent lamp, it is desirable to reduce the distance between the
図7は本発明の上記電極(ステム)3を用いた放電ランプ(例えば蛍光ランプ)の構成例を示す図である。図7の例は、ガラス管40の両端のそれぞれに電極(ステム)3をビード41で封止を行う(ビードステムを用いる)構造である。封止を行うのに、この他にボタンステム等を用いる方法もある。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a discharge lamp (for example, a fluorescent lamp) using the electrode (stem) 3 of the present invention. The example of FIG. 7 has a structure in which electrodes (stems) 3 are sealed with
図7の蛍光ランプを製造するには、内壁に蛍光体を塗布したガラス管40の一方の端部に、エミッタが塗布された多重コイルフィラメント1をリード線2と接続した本発明の電極3、すなわちステム(ビード(あるいはボタン)41が取り付けられたビードステム(あるいはボタンステム))3を固定し(ただし、封入ガス、水銀導入用の隙間を設けておく)、ガラス管40の他方の端部は上記と同様の電極3、すなわちステムを封止し、その後、エミッタを活性化し、ガスと水銀を封入し、封止して、蛍光ランプが完成する。
To manufacture the fluorescent lamp of FIG. 7, the
本発明の上述の各例において、リード線2の材質としては、多重コイルフィラメント1をかしめるとき、硬過ぎると多重コイルフィラメント1を傷つけたり、リード線2の接続後にかしめ部が広がったりし、不具合を生じることがあるので、多重コイルフィラメント1の材質(タングステンなど)よりも軟らかいものを選択するのが好ましい。すなわち、リード線2には、例えば、ニッケルやニッケルメッキ材料、ニッケル合金、コバールなどが用いられる。
In each of the above-described examples of the present invention, as the material of the
本発明は、蛍光ランプなどに利用可能である。
The present invention can be used for fluorescent lamps and the like.
1 多重コイルフィラメント
2 リード線
3 電極(ステム)
11 最終次旋回部
12 足部
40 ガラス管
41 ビード(あるいはボタン)
1
11 Final turning
Claims (4)
a≧P×T
の関係を満たしていることを特徴とする放電ランプ用の電極。 2. The electrode for a discharge lamp according to claim 1, wherein the distance a between the connection positions of the lead wires at each of the foot portions at both ends of the multi-coil filament is P as the pitch of the final swivel portion. When the final number of turn of the turning part is T,
a ≧ P × T
An electrode for a discharge lamp characterized by satisfying the following relationship:
sinθ=b/(2c)
の関係を満たしていることを特徴とする放電ランプ用の電極。 The electrode for a discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the lead wires connected to each of the foot portions at both ends of the multi-coil filament are opposite to each other with respect to the center axis of the electrode at the lead wire bending portion. The bending angle θ with reference to the electrode central axis at this time is defined as b. The distance between the central axes of the foot portions at both ends of the multi-coil filament is b, When the distance between the lead wire connecting position at the foot of the multi-coil filament is c,
sin θ = b / (2c)
An electrode for a discharge lamp characterized by satisfying the following relationship:
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