JP2801791B2 - 放電ランプ用電極 - Google Patents
放電ランプ用電極Info
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- JP2801791B2 JP2801791B2 JP8135591A JP8135591A JP2801791B2 JP 2801791 B2 JP2801791 B2 JP 2801791B2 JP 8135591 A JP8135591 A JP 8135591A JP 8135591 A JP8135591 A JP 8135591A JP 2801791 B2 JP2801791 B2 JP 2801791B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放電ランプ用電極に関
し、特に液晶パネルのバックライトに用いられる小型の
蛍光ランプの電極に関するものである。
し、特に液晶パネルのバックライトに用いられる小型の
蛍光ランプの電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ一体型カメラなどの小型液晶パネ
ルを使用するデイスプレイ装置などに使用されるバック
ライト用の蛍光ランプは、例えば照明学会誌（第７３巻
第５号４０〜４６頁）に詳しく解説されているように、
液晶パネルの表示の見易さを得るために、輝度、輝度均
斉度、発光色などの光学的特性と、液晶パネルの薄型、
軽量、低消費電力などの特長に見合った機械的寸法と電
気的特性が要求される。その他に、液晶パネルが熱に弱
いので発光面が高温にならず、点灯寿命が長いことが要
求される。つまり、通常の一般照明用蛍光ランプと異な
り、寸法が小さくて消費電力も小さく、同時に明るくて
演色性が良く、使用寿命が長いことが特に強く要求され
る。このため、バックライト用の蛍光ランプは、低消費
電力に適合するように、電流と電圧および始動用希ガス
や水銀の封入量が定められ、更には最適な電極設計がな
される。そして、高周波電源で点灯して要求される明る
さと演色性が得られるようにしている。
ルを使用するデイスプレイ装置などに使用されるバック
ライト用の蛍光ランプは、例えば照明学会誌（第７３巻
第５号４０〜４６頁）に詳しく解説されているように、
液晶パネルの表示の見易さを得るために、輝度、輝度均
斉度、発光色などの光学的特性と、液晶パネルの薄型、
軽量、低消費電力などの特長に見合った機械的寸法と電
気的特性が要求される。その他に、液晶パネルが熱に弱
いので発光面が高温にならず、点灯寿命が長いことが要
求される。つまり、通常の一般照明用蛍光ランプと異な
り、寸法が小さくて消費電力も小さく、同時に明るくて
演色性が良く、使用寿命が長いことが特に強く要求され
る。このため、バックライト用の蛍光ランプは、低消費
電力に適合するように、電流と電圧および始動用希ガス
や水銀の封入量が定められ、更には最適な電極設計がな
される。そして、高周波電源で点灯して要求される明る
さと演色性が得られるようにしている。
【０００３】ところで、蛍光ランプを小型化するために
は、電極も小型化する必要がある。そこで、小型で温度
上昇が早く、消費電力を少なくするために、素線径の細
いフィラメントコイルを有する熱陰極型の電極が使用さ
れることが多いが、消費電力が１Ｗ以下、例えば０.５
Ｗ の蛍光ランプの場合、フィラメントコイルの素線径
はきわめて細くなるが、このように細くするとフィラメ
ントコイルの支持が困難で振動や衝撃に対して弱くな
る。このため本発明者は、実開昭64-19251号公報に示さ
れるように、一端が内導線に固定された金属パイプ内に
エミッターを付着させたフィラメントコイルを配置し、
この金属カップで素線径の細いフィラメントコイルを保
持するようにしたものを提案した。
は、電極も小型化する必要がある。そこで、小型で温度
上昇が早く、消費電力を少なくするために、素線径の細
いフィラメントコイルを有する熱陰極型の電極が使用さ
れることが多いが、消費電力が１Ｗ以下、例えば０.５
Ｗ の蛍光ランプの場合、フィラメントコイルの素線径
はきわめて細くなるが、このように細くするとフィラメ
ントコイルの支持が困難で振動や衝撃に対して弱くな
る。このため本発明者は、実開昭64-19251号公報に示さ
れるように、一端が内導線に固定された金属パイプ内に
エミッターを付着させたフィラメントコイルを配置し、
この金属カップで素線径の細いフィラメントコイルを保
持するようにしたものを提案した。
【０００４】しかしながら、かかる構造の電極では、消
費電力を数Ｗに上げてパワーアップし、輝度を大きくし
た蛍光ランプの場合に、消費電力が１Ｗ以下のものと同
様に小型にすると、細いフィラメントコイルに付着でき
るエミッターの量が少ないので、エミッターが早期に消
耗してなくなり、かつ放電時に電子線などが多くなり、
細いフィラメントコイルに衝突するのでどうしても点灯
寿命が短くなってしまう。特に、高周波電源で点灯する
と小さな電極に負担がかかり、やはり点灯寿命が短くな
る問題点がある。
費電力を数Ｗに上げてパワーアップし、輝度を大きくし
た蛍光ランプの場合に、消費電力が１Ｗ以下のものと同
様に小型にすると、細いフィラメントコイルに付着でき
るエミッターの量が少ないので、エミッターが早期に消
耗してなくなり、かつ放電時に電子線などが多くなり、
細いフィラメントコイルに衝突するのでどうしても点灯
寿命が短くなってしまう。特に、高周波電源で点灯する
と小さな電極に負担がかかり、やはり点灯寿命が短くな
る問題点がある。
【０００５】そこで図４に示す電極が検討されている。
つまり、金属もしくは焼結金属からなる有底状のパイプ
10 内に、孔 26 が設けられた焼結体 25 を納めたもの
であり、焼結体 25 は、例えばタングステン金属粉末
と、エミッタとしてバリウム・ストロンチウム・カルシ
ウムの酸化物の粉末とを、重量比で５０：５０の割合で
混合し、これをプレスして焼結したものである。
つまり、金属もしくは焼結金属からなる有底状のパイプ
10 内に、孔 26 が設けられた焼結体 25 を納めたもの
であり、焼結体 25 は、例えばタングステン金属粉末
と、エミッタとしてバリウム・ストロンチウム・カルシ
ウムの酸化物の粉末とを、重量比で５０：５０の割合で
混合し、これをプレスして焼結したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】かかる電極は、エミ
ッター物質の量が多く、細いフィラメントコイルも使用
しないので、消費電力を少々大きくしてパワーアップし
ても点灯寿命を長くすることができる。しかしながら、
この電極を備えた蛍光ランプを点灯していると、エミッ
ター物質の消耗に伴って焼結体 25 が徐々に崩れ、その
小さな破片がバルブ内に散乱して黒く見える不具合があ
る。これは、焼結体におけるエミッター物質の混合割合
が高くて焼結体の強度が弱いためである。従って、エミ
ッター物質の混合割合を３０％程度まで減少させると十
分な強度が得られるが、ランプとしての十分な特性が得
られなくなる。そこで本発明は、ランプとしての十分な
特性が得られ、しかも焼結体が崩れにくくて黒い破片が
バルブ内に散乱することのない放電ランプ用電極を提供
することを目的とするものである。
ッター物質の量が多く、細いフィラメントコイルも使用
しないので、消費電力を少々大きくしてパワーアップし
ても点灯寿命を長くすることができる。しかしながら、
この電極を備えた蛍光ランプを点灯していると、エミッ
ター物質の消耗に伴って焼結体 25 が徐々に崩れ、その
小さな破片がバルブ内に散乱して黒く見える不具合があ
る。これは、焼結体におけるエミッター物質の混合割合
が高くて焼結体の強度が弱いためである。従って、エミ
ッター物質の混合割合を３０％程度まで減少させると十
分な強度が得られるが、ランプとしての十分な特性が得
られなくなる。そこで本発明は、ランプとしての十分な
特性が得られ、しかも焼結体が崩れにくくて黒い破片が
バルブ内に散乱することのない放電ランプ用電極を提供
することを目的とするものである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】かかる目的を達成する
ために、本発明は、エミッター物質を主成分とするエミ
ッター層と、高融点金属を主成分とする金属層を交互に
それぞれ２層以上積層した焼結体を、金属もしくは金属
粉末焼結からなるカップ内に焼結体の各層が放電方向に
露出するように納める。
ために、本発明は、エミッター物質を主成分とするエミ
ッター層と、高融点金属を主成分とする金属層を交互に
それぞれ２層以上積層した焼結体を、金属もしくは金属
粉末焼結からなるカップ内に焼結体の各層が放電方向に
露出するように納める。
【０００８】
【作用】かかる電極において、高融点金属を主成分とす
る金属層は強固に焼結されるが、エミッター物質を主成
分とするエミッター層がこの金属層で挾まれるので、点
灯中にエミッター層が崩れることがほとんどない。そし
て、エミッター層におけるエミッター物質量が多いの
で、焼結体中のトータルのエミッター物質量は減少せ
ず、ランプとしての十分な特性が得られ、消費電力を少
々大きくしてパワーアップしても点灯寿命が長くなる。
る金属層は強固に焼結されるが、エミッター物質を主成
分とするエミッター層がこの金属層で挾まれるので、点
灯中にエミッター層が崩れることがほとんどない。そし
て、エミッター層におけるエミッター物質量が多いの
で、焼結体中のトータルのエミッター物質量は減少せ
ず、ランプとしての十分な特性が得られ、消費電力を少
々大きくしてパワーアップしても点灯寿命が長くなる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明に係る電極を備えた蛍光ラン
プの一端側を示す説明図であって、他端側も同じ構造を
している。この蛍光ランプは、消費電力が３.５ Ｗ程度
であり、液晶パネルのバックライトに用いられるが、軟
質ガラスからなる内径が５mmのバルブ 30 内には、一対
の電極１が対向配置されている。バルブ端部 31 は、リ
ード棒 14 に設けられたガラスビーズ 15 で封止されて
いる。そして、バルブ 30 内には所定量の希ガスと水銀
が封入され、内面に蛍光体層 32 が付着されている。
プの一端側を示す説明図であって、他端側も同じ構造を
している。この蛍光ランプは、消費電力が３.５ Ｗ程度
であり、液晶パネルのバックライトに用いられるが、軟
質ガラスからなる内径が５mmのバルブ 30 内には、一対
の電極１が対向配置されている。バルブ端部 31 は、リ
ード棒 14 に設けられたガラスビーズ 15 で封止されて
いる。そして、バルブ 30 内には所定量の希ガスと水銀
が封入され、内面に蛍光体層 32 が付着されている。
【００１０】電極１は、金属もしくは金属粉末焼結から
なるカップ 10 内に焼結体 20 が納められたものであ
り、カップ 10 の後端部 11 はリード棒 14 にカシメ固
定されている。そして、焼結体 20 の放電方向の先端 2
1 はカップ 10 の先端 12 から１mm程度後退した位置に
ある。カップ 10 は、図２に示すように、例えばパイプ
を半割にした樋状体の下端に壁 13 を設けたものである
が、要するに先端 12 に開口が設けられ、かつ焼結体 2
0 をしっかりと保持できるものであればいずれの形状で
あってもよい。
なるカップ 10 内に焼結体 20 が納められたものであ
り、カップ 10 の後端部 11 はリード棒 14 にカシメ固
定されている。そして、焼結体 20 の放電方向の先端 2
1 はカップ 10 の先端 12 から１mm程度後退した位置に
ある。カップ 10 は、図２に示すように、例えばパイプ
を半割にした樋状体の下端に壁 13 を設けたものである
が、要するに先端 12 に開口が設けられ、かつ焼結体 2
0 をしっかりと保持できるものであればいずれの形状で
あってもよい。
【００１１】ここで、焼結体 20 は、図３に示すよう
に、エミッター層Ｅと金属層Ｍが交互にそれぞれ例えば
１０層程度積層されたものである。エミッター層Ｅと金
属層Ｍは、いずれもエミッター物質と高融点金属の混合
物からなり、エミッター層Ｅはエミッター物質を主成分
とし、例えばエミッター物質が重量比で７０％以上であ
り、金属層Ｍは逆に高融点金属が７０％以上である。も
っとも、金属層Ｍは、高融点金属が１００％、つまり高
融点金属単独であってもよいが、エミッター層Ｅは、エ
ミッター物質単独では焼結して成形することがほとんど
不可能である。また、エミッター物質としては、アルカ
リ土類金属の酸化物、例えばＢaＯ もしくはＢaＯ と他
のアルカリ土類金属の酸化物との混合物、もしくは複合
酸化物が使用でき、高融点金属としては、電極材料とし
て一般的に使用されているタングステン、モリブデン、
ニッケルなどが使用できる。
に、エミッター層Ｅと金属層Ｍが交互にそれぞれ例えば
１０層程度積層されたものである。エミッター層Ｅと金
属層Ｍは、いずれもエミッター物質と高融点金属の混合
物からなり、エミッター層Ｅはエミッター物質を主成分
とし、例えばエミッター物質が重量比で７０％以上であ
り、金属層Ｍは逆に高融点金属が７０％以上である。も
っとも、金属層Ｍは、高融点金属が１００％、つまり高
融点金属単独であってもよいが、エミッター層Ｅは、エ
ミッター物質単独では焼結して成形することがほとんど
不可能である。また、エミッター物質としては、アルカ
リ土類金属の酸化物、例えばＢaＯ もしくはＢaＯ と他
のアルカリ土類金属の酸化物との混合物、もしくは複合
酸化物が使用でき、高融点金属としては、電極材料とし
て一般的に使用されているタングステン、モリブデン、
ニッケルなどが使用できる。
【００１２】かかる電極の製造方法を簡単に説明する
と、カップ 10 の先端 12 に蓋を被せ、カップ 10 内に
エミッター層Ｅ用の粉末と金属層Ｍ用の粉末を交互に所
定量充填し、各層ごとに数十Kg/cm2程度の圧力でプレス
する。そして、蓋を取り、例えば１５００℃程度で３０
分間焼成すればよい。これによって、焼結体 20 は各層
が放電方向に露出するようにカップ 10 内に納められる
が、エミッター物質が少ない、もしくはエミッター物質
を含まない金属層Ｍは強固に焼結される。このとき、金
属層Ｍの厚さは２０〜４０μm、 エミッター層Ｅの厚さ
は１００〜１５０μm 程度にするのが好ましい。あるい
はプレスによることなく、各粉末の溶液を順次コーティ
ングして焼成しても製造できるが、このときは各層の厚
さは前記の値よりも薄くなる。
と、カップ 10 の先端 12 に蓋を被せ、カップ 10 内に
エミッター層Ｅ用の粉末と金属層Ｍ用の粉末を交互に所
定量充填し、各層ごとに数十Kg/cm2程度の圧力でプレス
する。そして、蓋を取り、例えば１５００℃程度で３０
分間焼成すればよい。これによって、焼結体 20 は各層
が放電方向に露出するようにカップ 10 内に納められる
が、エミッター物質が少ない、もしくはエミッター物質
を含まない金属層Ｍは強固に焼結される。このとき、金
属層Ｍの厚さは２０〜４０μm、 エミッター層Ｅの厚さ
は１００〜１５０μm 程度にするのが好ましい。あるい
はプレスによることなく、各粉末の溶液を順次コーティ
ングして焼成しても製造できるが、このときは各層の厚
さは前記の値よりも薄くなる。
【００１３】しかして、かかる電極を備えた蛍光ランプ
に通電すると、両電極間でアーク放電が起り、点灯する
が、焼結体 20 の各層のエミッター物質が先端 21 に拡
散し、かつトータルのエミッター物質量が多いので、き
わめて良好なランプ特性を得ることかできる。そして、
長時間点灯していると、エミッター物質が消耗してエミ
ッター層Ｅが脆くなる。しかし、エミッター層Ｅが強固
な金属層Ｍで挾まれているので、点灯中にエミッター層
Ｅが崩れることがほとんどない。なお、本発明の電極
は、液晶パネルのバックライト用蛍光ランプ以外にも、
小型化が要求されるイメージリーダーなどの光源用放電
ランプの電極としても使用できる。
に通電すると、両電極間でアーク放電が起り、点灯する
が、焼結体 20 の各層のエミッター物質が先端 21 に拡
散し、かつトータルのエミッター物質量が多いので、き
わめて良好なランプ特性を得ることかできる。そして、
長時間点灯していると、エミッター物質が消耗してエミ
ッター層Ｅが脆くなる。しかし、エミッター層Ｅが強固
な金属層Ｍで挾まれているので、点灯中にエミッター層
Ｅが崩れることがほとんどない。なお、本発明の電極
は、液晶パネルのバックライト用蛍光ランプ以外にも、
小型化が要求されるイメージリーダーなどの光源用放電
ランプの電極としても使用できる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電ラン
プ用電極は、焼結体を、エミッター物質濃度の高いエミ
ッター層と高融点金属濃度の高い金属層の多層体で構成
し、焼結体の各層が放電方向に露出するようにカップに
納めたので、トータルのエミッター物質量を減らすこと
なくエミッター層を強固に保持できる。従って、ランプ
としての十分な特性が得られ、しかも焼結体が崩れにく
くて黒い破片がバルブ内に散乱することがない。
プ用電極は、焼結体を、エミッター物質濃度の高いエミ
ッター層と高融点金属濃度の高い金属層の多層体で構成
し、焼結体の各層が放電方向に露出するようにカップに
納めたので、トータルのエミッター物質量を減らすこと
なくエミッター層を強固に保持できる。従って、ランプ
としての十分な特性が得られ、しかも焼結体が崩れにく
くて黒い破片がバルブ内に散乱することがない。
【図１】本発明の電極を備えた蛍光ランプの説明図であ
る。
る。
【図２】電極の斜視図である。
【図３】焼結体の説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
１ 電極 １０ カップ １４ リード棒 ２０ 焼結体 ３０ バルブ ３２ 蛍光体層 Ｅ エミッター層 Ｍ 金属層
Claims (1)
- 【請求項１】 エミッター物質を主成分とするエミッタ
ー層と、高融点金属を主成分とする金属層が交互にそれ
ぞれ２層以上積層された焼結体が、金属もしくは金属粉
末焼結からなるカップ内に該各層がランプの放電方向に
露出するように納められたことを特徴とする放電ランプ
用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8135591A JP2801791B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 放電ランプ用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8135591A JP2801791B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 放電ランプ用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574413A JPH0574413A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2801791B2 true JP2801791B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=13744048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8135591A Expired - Lifetime JP2801791B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 放電ランプ用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801791B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT3834U1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-08-25 | Plansee Ag | Thermisch hochbelastbares bauteil |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP8135591A patent/JP2801791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574413A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
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