JPH0589828A

JPH0589828A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH0589828A
Application number: JP25007891A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Misono; 勝秀御園
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】水銀放出部材を有するセミホット形電極を有
し、小形に構成できる蛍光ランプを提供する。【構成】高融点金属線５１を隙間なく密着巻回してな
るコイル５２の複数個所を狭窄し、狭窄部５５間のコイ
ル内に水銀放出部材７を収容しかつこれ以外のコイル内
面にエミッタ６を塗布する。また高融点金属線を隙間な
く密着巻回してなる密着部５３と隙間を介して非密着巻
回してなる非密着部５４とからなるコイルの非密着部の
両端部を狭窄して、この狭窄部間に水銀放出部材を収容
しかつ密着部内面にエミッタを塗布する。【効果】ホロー電極として作用し、コイル内面で放電
するとセミホット電極となり、水銀放出部材はそのため
の特別の寸法的考慮は必要なくまた脱出のおそれがな
い。また、水銀放出部材のゲッタ作用により不純ガスを
除去できるので長寿命である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高温で作用する水銀放出
部材を有する蛍光ランプの改良に関し、特に小型小出力
のものに適する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプはその発光原理から、管内に
水銀を封入しなければならない。しかし、近年環境保護
が叫ばれ、蛍光ランプの水銀封入量を減らす努力がなさ
れている。また、過剰な水銀は点灯中最冷部に凝集して
影を生じ、外観を損なうのみならず、用途によっては使
用に耐えない輝度むらを生じる場合がある。したがっ
て、水銀封入量を必要最小限に抑えることが重要であ
る。

【０００３】しかして、封入水銀量を減らす方法は種々
提案されているが、水銀合金、たとえばチタン・水銀合
金、アマルガム、水銀カプセルなどが知られている。特
に、ＳＡＥＳ社からＧＥＭＥＤＩＳの商品名で販売され
ている。たとえばチタン・水銀合金（ＳＴ５０５）ある
いはこれにゲッタ作用のある物質たとえばジルコン・ア
ルミニウム合金を組合わせた材料（ＳＴ−１０１−５０
５）は取扱いの容易さ、水銀の定量封入の信頼性あるい
はコストなどの点で優れているため広く使用されてい
る。

【０００４】特に最近、液晶表示装置のバックライト用
蛍光ランプの冷陰極に使うことを目的にしたＳＴ５０５
／ＣＡＴＨＯＤＥあるいはＳＴ１０１−５０５／ＣＡＴ
ＨＯＤＥとよばれるものがＳＡＥＳ社から商品化され
た。このものは直径１ｍｍ、高さ２〜３ｍｍのニッケル
スリーブ内にＳＴ５０５（チタン・水銀合金）あるいは
ＳＴ１０１−５０５（チタン・水銀合金とジルコン・ア
ルミニウム合金）を充填したもので、導入線に固着して
ランプに封入し、排気後高周波加熱によって８００℃以
上に加熱して所定量たとえば０．２〜０．７ｍｇの水銀
を放出させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな材料を電極として使うと、素材それ自体の仕事関数
が大きいため、冷陰極として動作する。しかも、この部
材の表面積が小さいため、大電流を取り出そうとすると
異常グローの状態で使用するので、陰極降下損失が大き
くなり、管壁温度上昇や管端黒化などの不都合が生じ
る。そこで、この水銀合金電極の使い方として、仕事関
数が低い材料あるいは表面積の大きな材料を主電極とし
て用い、この主電極に上記水銀合金を取り付けることが
考えられる。この場合、仕事関数の低いエミッタを含ん
だタングステンなどの焼結電極と組合わせようとして
も、寸法、構造、固定方法などの点で困難がある。ま
た、主電極の外に水銀放出部材を固着しようとすると、
マウント自体の寸法が大きくなり、ランプの非発光部が
大きくなったり、細管ランプに適さないなどの不都合を
生じる。

【０００６】そこで本発明の課題は水銀放出部材を収容
し、しかも小形で陰極降下電圧の低い電極を有する蛍光
ランプを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は陰極を改良した
蛍光ランプに関し、第１発明は電極を高融点金属線を隙
間なく密着巻回してなるコイルで形成してコイルの複数
箇所を狭窄し、これら複数の狭窄部間のコイル内に水銀
放出部材を収容し、それ以外のコイルの内面にエミッタ
を塗布したものである。

【０００８】第２発明は電極を高融点金属線を隙間なく
密着巻回した密着部と隙間を介して非密着巻きした非密
着部とで構成し、この非密着部の両端を狭窄してその間
に水銀放出部材を収容し、密着部内面にエミッタを塗布
したものである。

【０００９】

【作用】コイルの密着巻き部内面にエミッタを塗布すれ
ば負グローをコイル内に閉じ込めてホロー効果を生じ、
かつコイル内面で放電すればその熱によって熱電子を放
出するのでセミホット形電極として作用し陰極降下電圧
を大幅に下げる。また、コイル内に水銀放出部材を収容
するので寸法的に楽で電極ひいてはランプを小型に形成
できる。特に非密着部は密着巻き部に比べると単位長当
りの熱容量が小さくなるので、水銀放出部材の高周波加
熱の能率が良く、水銀放出部材の分解が良い利点があ
る。密着巻き部は発熱密度を高くできるので、エミッタ
の分解活性化を能率良く行なえる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の詳細を以下の各実施例によっ
て説明する。

【００１１】実施例１本実施例は高融点金属線を隙間なく密巻回してなるコイ
ルを有するもので、その詳細を図１以下に示す。図１に
おいて、（１）は直径８ｍｍ、長さ２００ｍｍの直管状
ガラスバルブ、（２）はこのバルブ（１）の内面に形成
された蛍光膜、（３），（３）はバルブ（１）の両端を
閉塞するステム、（４），（４）はこれらステムを貫通
する導入線、（５），（５）はこれら導入線（４），
（４）に装着された電極である。そしてバルブ（１）内
にアルゴンが封入されている。

【００１２】上記電極（５）は図２に示すように、高融
点金属線（５１）からなるコイル（５２）にエミッタ
（６）を被着するとともに水銀放出部材（７）を保持す
るものである。すなわち、コイル（５２）は線径１５０
ＭＧの高融点金属線（５１）たとえばタングステン線を
コイル径ｄが１．０ｍｍ、コイル長さＯＡＬが５ｍｍに
なるように隙間なく密巻回してコイル（５２）全体を密
着部（５３）に構成してある。そしてコイル（５２）の
一端およびこの一端から２ｍｍの位置の２個所に内短径
が０．３〜０．５ｍｍの長円形をなすよう狭窄し、これ
ら両狭窄部（５５），（５５）間に水銀放出部材ＳＴ１
０１−５０５／ＣＡＴＨＯＤＥ（径１ｍｍ，長さ２ｍ
ｍ）（７）を収容し、かつそれ以外のコイル（５２）内
面にエミッタ（６）を塗布して電極を構成する。そして
この電極（５）を導入線（４）に溶接してある。

【００１３】この電極（５）を製造するには図３に示す
ように、線径１５０ＭＧの高融点金属線たとえばタング
ステン線（５１）を線径１．０ｍｍのマンドリルに隙間
なく密着巻回して全体が密着部（５３）からなるコイル
（５２）を製造する。そして、コイル（５２）の一端部
に水銀放出部材（７）（たとえばＳＴ１０１−５０５／
ＣＡＴＨＯＤＥ）をコイル（５）内に位置させる。そし
て、水銀放出部材（７）の両端の位置においてコイル
（５２）をプレスのポンチ（８）を用いて挟圧して長
円断面の狭窄部（５５），（５５）を形成する。つい
で、コイル（５２）の他端部（水銀放出部材（７）のな
い部分）の内面にエミッタ（６）を塗布する。そして通
常の方法でこの電極（５）の金属線（５１）を導入線
（４）に溶接し、ランプに組立て、水銀放出部材（７）
を高周波加熱して水銀を放出させれば蛍光ランプが完成
する。

【００１４】この実施例蛍光ランプはコイル（５２）の
内径ｄが適当なので、負グローがコイル（５２）内に進
入でき、しかもコイルの金属線（５１）はエミッタ
（７）が塗布されているので、放電によって金属線（５
１）の温度が上昇すると容易に熱電子を放出でき、セミ
ホット形電極として作用し、陰極降下電圧が低く、発光
効率が高い。また、水銀放出部材（７）（ＳＴ１０１−
５０５／ＣＡＴＨＯＤＥ）を電極（５）のコイル内に収
容したので水銀放出部材（７）が寸法的に容易で、バル
ブを大径にする必要がなく、しかもコイル（５２）を２
個所で狭窄して両狭窄部、（５５），（５５）間に水銀
放出部材（７）を収容したので、溶接などの手段を必要
とせずに水銀放出部材（７）を安全に収容し、脱落や酸
化などのおそれがなく、また狭窄部（５５）の寸法はか
しめの強さを調節することによって自由に調節できるの
で、コイル（５２）の内径ｄと水銀放出部材（７）の寸
法との整合はさほど厳密なことを必要としない。さらに
負グローが進入するコイル（５２）中空部は不純ガスが
滞留しやすいが、本実施例の電極（５）はコイル（５
２）の一部にゲッタ作用のある水銀放出合金（７）（Ｓ
Ｔ１０１−５０５／ＣＡＴＨＯＤＥ）を収容したので管
内の真空度を長期にわたって良好に維持できる。

【００１５】なお、前述の実施例は単線コイルを隙間な
く密巻回したが、本発明はこれに限らず、たとえば第１
のコイルは単線を隙間を介して比密着巻きし、この第１
のコイルの外側から第２のコイルを２重巻きして第１の
コイルの隙間を閉塞したものでもよい。また、コイルは
真円形に限らず偏平形であってよく、さらに、狭窄部は
２個とは限らず、要は一端が開口して負グローが入り込
めれば良い。そして、狭窄部を形成する方法は自由であ
る。また、エミッタは既知のどのようなものでもよく、
さらに、コイルを構成する高融点金属はタングステンに
限らず、ニッケル、モリブデン、タンタル、タングステ
ン・モリブデン合金、タングステン・トリア合金などで
もよい。

【００１６】実施例２本実施例は隙間を介して非密着巻きしたコイル内に水銀
放出部材を収容したものである。このものも蛍光ランプ
の基本構造は実施例１と同様なので図１を引用して説明
を略し、電極（５）を直ちに説明する。図４において、
電極（５）も高融点金属線（５１）からなるコイル（５
２）の一部を隙間なく密着巻きした密着部（５３）に構
成してその内面にエミッタ（６）を被着し、コイル（５
２）の他の部は隙間を介して非密着巻きした非密着部
（５４）に構成し、その両端に狭窄部（５５），（５
５）を形成して、その間に水銀放出部材（７）を収容し
てある。

【００１７】この電極（５）を製造するには、図５に示
すようにまず、タングステンからなる線径１５０ＭＧの
高融点金属線（５１）を線径１．０ｍｍのマンドリルに
隙間なく密着巻回して全体が密着部（５３）からなるコ
イル（５２）に形成する。そして、コイル（５２）の一
端を引伸ばして隙間を介して非密着巻きされた非密着部
（５４）に成形し、他の部は旧形の密着部（５３）のま
まにしておく。そして、非密着部（５４）のコイル（５
２）内に直径１ｍｍ、長さ２ｍｍの水銀放出部材（７）
をたとえばＳＴ１０１−５０５／ＣＡＴＨＯＤＥを位置
させる。このとき、非密着部（５４）の長さは水銀放出
部材（７）の長さよりも２〜４ターン長くなっている。
そこで、非密着部材（５４）の両端部をプレスのポンチ
（８），（８）で挟圧して狭窄部（５５），（５５）を
形成する。すると、水銀放出部材（７）はコイル（５
２）内に閉じ込められ、移動も脱落もできない。そこで
密着部（５３）内面にエミッタ（６）を塗布する。そし
て、通常の方法で蛍光ランプに組立て、高周波加熱して
水銀を放出させれば蛍光ランプが完成する。

【００１８】この実施例２の蛍光ランプもコイル（５
２）の内径ｄが適当なので負グローがコイル（５２）の
密着部（５３）内に進入でき、しかも金属線（５１）は
エミッタ（６）が塗布されているので、セミホット形電
極として作用し、陰極降下電圧が低く発光効率が高い。
また、水銀放出部材（７）を収容してもランプを大形に
する必要がなく、また脱落や酸化などのおそれもない。
さらに、非密着部は各ターンの金属線（５１）が接触し
ていないので高周波加熱のさい電流がショートすること
がなく、かつ熱容量が小さいので加熱効率が高い。

【００１９】なお、本実施例においてもコイルを２重コ
イルとし、全長にわたり隙間を介して非密着巻きして一
次コイルを形成し、この一次コイルの一部に外側から二
次コイルを２重巻きして隙間を閉塞して密着部を形成し
てもよい。また、高融点金属線はニッケル、モリブデ
ン、タングステン・モリブデン合金、タンタル、タング
ステン・トリア合金などでもよい。さらに、エミッタは
アルカリ土類タングステン酸塩（Ｂａ₃ ＷＯ₆ ，Ｂａ₂
ＣａＷＯ₆ ，Ｂａ_1.8Ｓｒ_0.2 ＣａＷＯ₆ など）やアル
カリ土類酸化物などが陰極降下電圧が低くできるので好
ましい。

【００２０】

【発明の効果】このように、この発明は蛍光ランプの電
極の改良に関し、請求項の第１は高融点金属線を隙間な
く密着巻回してなるコイルの複数個所を狭窄し、これら
複数の狭窄部間のコイル内に水銀放出部材を収容しかつ
これ以外のコイル内面にエミッタを塗布したので、セミ
ホット形電極として作用し陰極降下電圧が低く、高効率
で、しかもランプを小形に構成でき、脱落や移動なども
少ない。

【００２１】また、請求項の第２は高融点金属線を隙間
なく密着巻回してなる密着部と隙間を介して非密着巻回
してなる非密着とからなるコイルの上記非密着の両端を
狭窄してこの狭窄部間に水銀放出部材を収容しかつ密着
部内面にエミッタを塗布したので上述の請求項１の発明
の効果に加えて電極を高周波加熱してエミッタを分解活
性化するときの能率が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による蛍光ランプの第１の実施例の断
面図である。

【図２】上記実施例の要部である電極の断面図である。

【図３】上記実施例の要部である電極の製造方法の一例
を説明する説明図である。

【図４】この発明による蛍光ランプの第２の実施例の要
部である電極の断面図である。

【図５】上記第２の実施例の要部である電極の製造方法
の一例を説明する説明図である。

【符号の説明】

１…バルブ２…蛍光膜４…導電部５…電極５１…高融点金属線５２…コイル５３…密着部５４…非密着部５５…狭窄部６…エミッタ７…水銀放出部材ｄ…コイルの直径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ内に電極を封装してなり、上記電
極は高融点金属線を隙間なく密着巻回してなるコイルの
複数箇所を狭窄し、これら複数の狭窄部間のコイル内に
水銀放出部材を収容しかつこれ以外のコイル内面にエミ
ッタを塗布したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】バルブ内に電極を封装してなり、上記電
極は高融点金属線を隙間なく密着巻回してなる密着部と
隙間を介して非密着巻回してなる非密着部とからなるコ
イルの上記非密着部の両端部を狭窄してこの狭窄部間に
水銀放出部材を収容しかつ密着部内面にエミッタを塗布
したことを特徴とする蛍光ランプ。