JPH0514453Y2

JPH0514453Y2 -

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Publication number: JPH0514453Y2
Application number: JP1986108596U
Authority: JP
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2001-07-15
Also published as: JPS6315557U

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は半導体磁器を用いた放電灯用電極に関
する。（従来の技術）蛍光ランプ等の放電灯を例にとると、その陰極
を構成する放電電極は被加熱物であるコイル状の
タングステンフイラメント表面に電子放射物質
（バリウム、ストロンチウム、カルシウムを主体
とする酸化物）を塗布して形成される。しかしなら、上記従来の電極は電子放射物質の
蒸発や放電灯内部に封入した水銀蒸気との反応が
避けられず、このため経時的に放電特性が劣化し
易いという問題があり、また、タングステンは戦
略物質でコスト高でもあり、しかもこのような従
来の電極はその材質上熱陰極としてのみ使用可能
で冷陰極としては使用できないという問題があ
る。ところで、結晶性酸化チタニウムを主成分とす
る半導体磁器を電極とした放電灯が知られている
（特公昭26−3596号）が、この様な材料を用いた
ものは放電特性が悪く実用化困難であるという問
題点を有しているので好ましくない。（考案が解決しようとする問題点）そこで本考案の主たる目的は、安価でしかも放
電特性劣化が少なく、しかも熱陰極及び冷陰極の
双方に使用可能な放電灯用電極を提供することに
ある。［考案の構成］（問題点を解決するための手段）本考案の放電灯用管電極は、放電灯用管体と、
BaTiO₃，SrTiO₃，BaZrO₃，SrZrO₃のいずれか
を主成分とする半導体磁器により形成した直線的
な放電面を有し、かつ、両端部にリード線係合部
を具備する陰極電極部と、前記放電灯用管体の端
部を貫通して配置され、かつ、この端部で貫通部
が封着されるとともに管体内部で前記陰極電極部
のリード線係合部を支持するリード線とを有し、
前記陰極電極部のリード線係合部は、直線的な放
電面部分より小径の凹溝状に形成されたものであ
る。（作用）上記構成の電極によれば、BaTiO₃，SrTiO₃，
BaZrO₃，SrZrO₃のいずれかを主成分とする半導
体磁器を用いているので放電特性に優れ、熱陰極
及び冷陰極の双方に適用でき、しかも直線放電面
を有するので安定な放電特性が得られ、更に、凹
溝状のリード線係合部を形成したのでリード線の
接続が確実に行われるという利点がある。（考案の実施例）以下本考案の実施例を詳細に説明する。本実施例の放電灯用電極構造は、第１図に示す
ように放電灯用の管体１と、この管体１内に配置
される磁器を用いた陰極電極部２と、この陰極電
極部２を管体１の内部で、かつ、管体１の端部１
ａ近傍で支持する一対のリード線３ａ，３ｂとを
有して構成されている。前記陰極電極部２は、第２図ａ，ｂにも示すよ
うに直線的な円柱状の放電面２ａを有する円板状
の基部２ｂと、この基部２ｂの両端部にそれぞれ
形成されたリード線係合部２ｃ，２ｄとを有して
いる。このリード線係合部２ｃ，２ｄは前記基部
２ｂの両端部よりも若干内側を切削加工すること
により、それぞれ基部２ｂよりも小径の凹状溝と
なるように形成されている。前記リード線３ａ，３ｂは、管体１の端部１ａ
を所定の間隔を有しつつ貫通して配置され、か
つ、この貫通部分がそれぞれ端部１ａにより封着
されているとともに、前記管体１内に導出した先
端部３ｃ，３ｄを前記リード線係合部２ｃ，２ｄ
に任意回数巻回接続することによりこの陰極電極
部２を管体１内で前記端部１ａと平行配置に支持
し、また、管体１から外方に後端部３ｅ，３ｆが
突出するようになつている。そして、この後端部
３ｅ，３ｆに電源を接続して前記陰極電極部２に
通電するようになつている。前記凹溝状のリード線係合部としたことによ
り、そこに接続されるリード線の接続をより確実
にすることができる。尚、上述した陰極電極部２の代りに、第３図に
示すようにリード線係合部２ｃ，２ｄの外周に導
電膜４を蒸着、スパツタリング等により被覆した
陰極電極部１２を用いることもできる。この陰極電極部１２を用いた場合には、導電膜
４の存在によりリード線３ａ，３ｂと陰極電極部
１２との接触抵抗を低減することが可能となる。ここで、前記陰極電極部２の素材である半導体
磁器について詳述する。この半導体磁器として
は、例えば原子価補償型半導体磁器を上げること
ができる。前記原子価補償型半導体磁器の代表例は、チタ
ン酸バリウム系を用いたものである。また、原子価補償とは、周知のように、金属酸
化物の構成金属イオンと原子価が±１価異なる金
属イオンを不純物として添加し、不純物の導入に
よつて生じた電荷量の増減を構成金属イオンの価
数により補償することである。この原子価補償用半導体化剤としては、Ｙ，
Dy，Hf，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Ho，Er，
Tb，Sb，Nb，Ｗ，Yb，Sc，Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもでき
る。この添加材の添加量としては0.01〜0.8mol
％、特に0.1〜0.5mol％が望ましい。一方、本実施例の半導体磁器からなる陰極電極
部２を構成する素材は、チタン酸塩系のものが好
ましく、上記チタン酸バリウムのほか、チタン酸
ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタ
ン酸ランタン系であつてもよい。またそれらを複
合したものでもよい。さらに、上記チタン酸塩の
チタン酸をジルコン酸、ケイ酸、スズ酸の一種以
上で置換してもよい。ところで、上述したような陰極電極用半導体磁
器を還元する方法のほか、十分な還元条件を与え
れば、半導体化剤を添加することなく還元する方
法によつても得ることができる。この場合の還元
はN2またはH2等の還元雰囲気で、かつ、望まし
くは700℃以上、最適には1200〜1450℃程度の温
度条件下で行うことができる。また、原子価補償型のものと強制還元型のもの
とを併用して電極を形成することもできる。この
併用の態様としては、 (イ) 半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁
器の成形体をつくる。 (ロ) (イ)の成形体を直接還元焼成するか、もしくは
空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成して、
原子価補償型及び強制還元型を併用した半導体
磁器を得る。得られた原子価補償型半導体磁器
の先端を約60°の円錐状に研削した。こうして得られた半導体磁器の比抵抗は9.9Ω
cmであつた。さらに、H2＋N2の還元雰囲気中でH2濃度20
％とし、1250℃、安定時間2Hrで還元焼成したも
のの比抵抗は0.90Ωcmであつた。他のチタン酸塩系についてもほぼ同様な結果で
あつた。第１表に結果をまとめて示す。

【表】

【表】また、チタン酸塩のチタン酸をジルコン酸、ケ
イ酸、スズ酸の１種以上で置換したものについて
もほぼ同様の結果を得た。次に電子の放出し易さを検討するために、上記
試料No.１からNo.３について電界放出強度を測定し
た。また比較のために比較的仕事関数の低いＡ
他についての測定も行つた。その結果を第４図に
示す。同図は縦軸にポリエチレン容器内放電発生
電圧［KV］をとり、横軸に試料電極を配列した
ものであり、試料電極として、Cu，Ａ，Feを
比較例にし、前記第１表の試料No.１〜No.３を並べ
ている。同図から明らかなように本実施例試料はいずれ
も従来のものに比べて発生電圧が低くても放電を
生じ易くなつている。上記結果によると、この半導体磁器は本実施例
に係る陰極電極用として金属と同等以上の放電特
性を備えていることが判る。このため冷陰極及び
熱陰極の双方に適用可能となる。したがつて、この半導体磁器を用いて形成した
陰極電極部２は、直線的な放電面２ａと相俟つて
良好で経時的劣化の少ない放電特性を得ることが
できるとともに製造コストも低減可能である。ま
た、陰極電極部２とリード線との接続とを強固に
することもできる。本考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。［考案の効果］以上の通り、本考案によれば安価に構成できか
つ良好で経時的劣化の少ない放電特性を有すると
ともに強固な接続構造を有し、しかも、熱陰極、
冷陰極双方に適用可能な放電灯用電極を提供する
ことができる。また、リード線係合部を凹溝状としたので、リ
ード線の接続が確実になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
ａは同上の陰極電極部の平面図、第２図ｂは同上
の陰極電極部の側面図、第３図は陰極電極部の他
例を示す拡大断面図、第４図は本実施例での電界
放出強度測定結果を示す相関図である。１……管体、２……陰極電極部、２ａ……主放
電面、２ｂ……基部、２ｃ，２ｄ……リード線係
合部、３ａ，３ｂ……リード線。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 放電灯用管体と、BaTiO₃，SrTiO₃，
BaZrO₃，SrZrO₃のいずれかを主成分とする半
導体磁器により形成した直線的な放電面を有
し、かつ、両端部にリード線係合部を具備する
陰極電極部と、前記放電灯用管体の端部を貫通
して配置され、かつ、この端部で貫通部が封着
されるとともに管体内部で前記陰極電極部のリ
ード線係合部を支持するリード線とを有し、前
記陰極電極部のリード線係合部は、直線的な放
電面部分より小径の凹溝状に形成されたもので
ある放電灯用電極。 (2) 前記陰極電極部のリード線係合部を、その外
周に導電膜を被覆したものである実用新案登録
請求の範囲第１項記載の放電灯用電極。