JPH071560U - 放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 放電管の黒化現象を防止するとともに放電管
の放電寿命を向上させる。 【構成】 放電管の電極装置は、円柱状のアーク放電電
極６と、これを同軸的に取り囲む管状のグロウ放電電極
５とで構成する。アーク放電電極は焼結体製で電子放射
物質を含有し、その外径は軸方向にほぼ一定とする。グ
ロウ放電電極は軸方向に内外径が一様なアルミパイプな
どの金属管で形成し、アーク放電電極の後端側の管端を
かしめてアーク放電電極と一体として放電電極装置を構
成する。以上の構成により、アーク放電電極の外周面と
グロウ放電電極の内周面とで軸方向に一様な小厚の管状
ギャップが画成され、この小厚管状ギャップ間で放電が
安定よく発生し、またアーク放電電極から飛散する電子
放射物質をグロウ放電電極の内周面で確実に捕捉するよ
うになし、放電管の放電寿命を向上させるとともに、放
電管の黒化を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、放電管に関し、特に放電空間内に、それぞれアーク放電電極とグロ ウ放電電極とで構成される一対の電極装置を対向配列した放電管に関する。

【０００２】

【先行技術の記載】

本出願人は、特願平１−５７５３号および特願平２−１２４１７７号において 、それぞれアーク放電電極とグロウ放電電極とで構成される一対の電極装置を放 電空間内に対向配置した放電管を提案した。これらの放電管は、液晶ディスプレ イ等のバックライト、照明用蛍光灯などに使用されるものである。当該放電管に 対向配置した一対の電極装置は、上述のごとく、アーク放電電極とグロウ放電電 極で構成され、これらが互いに隣接配置されたものであり、アーク放電とグロウ 放電の相乗効果により超高輝度の放電が安定して得られ、超高輝度の放電管が得 られると共に、イオン衝撃によってアーク放電電極から飛散蒸発放出される電子 放射物質をグロウ放電電極で捕捉するようになっており、この捕捉された電子放 射物質が再度電子放射に利用できるので超寿命の放電管が得られる。

【０００３】 しかして、最近になってアーク放電電極として、粉末状のタングステンに電子 放射物質としてのバリウム、ランタンボライドあるいはセシウムなどを混合して 、金型を用いてリード線とともにプレス成形した後焼結させたものが提供されて いる。

【０００４】

【考案が解決しようとしている問題点】

本考案は、上記の焼結アーク放電電極を用いた放電管を提案し、さらに高寿命 とした放電管を提供することを目的とする。

【０００５】

【問題を解決する手段】

したがって、本考案によれば、放電空間に対向配置された一対の電極装置の各 々が、アーク放電電極とグロウ放電電極とで構成され、このアーク放電電極から 飛散蒸発放出される電子放射物質をグロウ放電電極で捕捉するようにした放電管 において、アーク放電電極は、電子放射物質を混入する焼結金属体で構成したこ とを特徴とする電子放電管が提供される。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、従来アーク放電電極の表面に電子放射物質を被覆した構成の ものに比べて、電子放射物質の蒸発放出を減少できるのでさらにアーク電極の使 用寿命が延びるから、放電管の寿命をさらに長くすることができる。 またリード線とともに一体成形が可能であるので、直接放電管への配置取付が できるので放電管製造が容易となる。

【０００７】

【実施例】

本考案を実施例の形で添付図を参照して詳細に説明する。 図１は、放電管の縦断面図であり、放電管のガラス管本体１の内面には、蛍光 物質２が塗布され、さらに本体１の両端部には、その各端壁から延びるリード線 ３を介して電極装置４が設けられている。この電極装置４は、対をなすものであ り、互いに対向するように配置されている。なお放電管内には、アルゴンと水銀 の混合ガスが放電のために封入されている。 さて各電極装置４は、図２に図示のようにカップ状の焼結金属体で構成される グロウ放電電極５の中に焼結金属体のアーク放電電極６が同軸的に配置されてい る。このアーク放電電極６は、カップ状のグロウ放電電極５の底部の貫通孔に通 され、かしめて固定されたリード電極３により保持されている。

【０００８】 図３は、アーク放電電極６を示す斜視図であり、タングステン粉末にバリウム を混合し、金型を用いてリード線３の先端と共に円柱状に形成し、焼結させて得 られる。前記混合物に更に、セシウムやランタンボライド等を使用することがで きる。 図４は、グロウ放電電極５であり、タングステンとニッケルとの混合物を金型 でカップ状の形状に成形して、ついで焼結させて得られる。さらにカップ状グロ ウ放電電極５の底部には、貫通孔が設けられており、図２により理解できるよう に、この貫通孔にリード線３が通された後かしめられ、アーク放電電極６をグロ ウ放電電極６のカップ内に同心に保持する。タングステンとニッケルの混合物と したが、ニッケルの代わりにアルミニウムを使用しても良い。さらに上記焼結金 属の代わりに、アルミニウムあるいはニッケルや鉄等のパイプなどからグロウ放 電電極５を構成しても良いが、この場合放電特性が多少低下する。

【０００９】 なおゲッタ作用（雑ガスを吸収する）を得るために上記タングステンとニッケ ルの混合物の中にジルコニウムを混合するか、あるいは、完成した焼結体の上に ジルコニウムを被覆するようにしても良い。あるいは、図５に図示のようにグロ ウ放電電極５の外周に近接してゲッタ部材１１を設けるようにしても良い。図５ の場合、ゲッタ部材１１の後端部が曲げられ、貫通孔に通したリード線３に溶着 されている。このようなゲッタ部材としてジルコニウム・水銀ゲッタを使用する ことが好ましい。このようなゲッタを使用すれば、水銀が含有されているため、 わざわざ水銀を放電管内に封入する必要がなくなる。

【００１０】 図６に本実施例の変形態様を示す。 当該実施例では、電極装置４のアーク放電電極６の先端にさらにフィラメント コイル電極６ａを接続したものであり、この構成により焼結体アーク放電電極６ のみでは、点灯開始から正常放電に移行するのに１〜２分間要していたのが、約 １０秒から２０秒で正常放電に移行できる。すなわち最初にフィラメントコイル 電極６ａがアーク放電を開始し、これによって発生した熱で焼結体アーク放電電 極６が加熱され、即ぐに正常放電に移行することとなる。さらには、フィラメン トコイル電極６ａの放電も加わるので輝度も上昇する。 なおフィラメントコイル電極は、コイル表面に活性酸化物を塗布後に焼入して 形成される。 上記に説明した放電管は、冷陰極蛍光放電管の例であるが、次に熱陰極蛍光放 電管の例を説明する。

【００１１】 次に図７を参照して、本考案の別の実施例を説明する。図７は、放電管の片端 のみを部分的に示しており、焼結体の半筒形グロウ放電電極２５が、開放側を放 電管の他端に向けて配置され、放電管の端部からのびるリード線２３とアンカ２ ７により支持されている。さらに電子放射物質を含む焼結体のアーク放電電極棒 ２６が半筒形グロウ放電電極２５の軸芯に沿って配置されている。このアーク放 電電極棒２６は、片端を上記リード線２３に支持されているとともに、他端が放 電管の端部よりのびる別のリード線２８に支持されている。

【００１２】 実施例１ 図８を参照して、本考案の放電管について行った実験結果を説明する。当該放 電管の使用は、以下の通りである。 発振周波数： ５０ＫＨｚ 発振電圧： ７００ｖ（実効値） 封入ガス： アルゴン： ５０torr 水銀： ５mg ガラス管外径： ６．５mm（肉厚：０．５mm） ガラス管長： ２５０mm 蛍光物質： 三波長蛍光体（白色） 雰囲気温度： ２０deg. C 対向電極（図８参照） グロウ放電電極の外径（Ｄ１）： ４．５mm グロウ放電電極の内径（ｄ１）： ３．５mm グロウ放電電極全長（Ｌ１） ４．５mm （実効長： ３．５mm） アーク放電電極の外径（Ｄ２）： ２．５mm アーク放電電極長（Ｌ２） ： ２．０mm アーク放電電極先端から 管端までの距離（ＤＩＳ） ７．０mm リード線外径（Ｄ３） １．５mm 実験結果は以下の通りである： 放電電流： １６ｍＡ（実効値） 放電管輝度： ３０，０００ｎｔ 寿命： ２０，０００ｈｒ

【００１３】 上記のような超光輝度がおよび超寿命が得られるのは、電子およびイオン衝撃 による黒化現象がカップ状電極内で生じ、これらがまた放電に再利用されるので 、ガラス管の黒化が防止されるので、寿命が長くなり、またグロウ放電とアーク 放電とが同時に生じるので、この二つの相乗効果で超高輝度が得られるからであ る。 図９および図１０に本考案のさらに別の実施例を示す。 上述した実施例では、アーク放電電極６が、カップ状の放電電極５以内に納め られているものであった。放電管の製造時に、最終段階の管内の真空形成（１０ ^-6 から１０^-8）のための排気手段で、発光のちらつきを防止するため、すなわち 放電を安定させるために電極装置をボンバータで９００から１０００℃で加熱し 、電極表面の汚れまたは有害ガスを除去するが、この際にアーク放電電極６は、 カップ状のグロウ放電に加熱が邪魔されて充分に加熱できない。このため汚れや 有害ガスがとりきれない場合が生じる。

【００１４】 図９に図示のものは、図２に図示の構成に類似しているが、アーク放電電極６ ａがグロウ放電電極５の後方から約２mm程度突出した構成となっている。よって 上記加熱時にアーク放電の後方突出部からカップ状放電電極内部の先端部へと熱 が伝播し、アーク放電電極をすばやく且つ全体的に充分に加熱ができ、上記製造 上の問題点が解決される。ただしこの場合の条件として、電子放射量がグロウ放 電電極５よりもアーク放電電極６の方が大きいように設定する。なおこの場合、 リード線３としてジュメット線を使用することが好ましい。 図１０は、図９の変形態様を示すもので、カップ状グロウ放電電極５を直径０ ．５mmから０．３mmのタングステン線でコイル状に密にろと形に巻いて構成した ものである。これにより、カップ状のグロウ放電電極５の肉厚を薄くすることが できる。

【００１５】 実験例２ 上記図９の図示の電極装置を用いて、図１に図示の放電管の実験を行った。こ の放電管の仕様は以下の通りである。 発振周波数： ５０ＫＨｚ 発振電圧： ２，５００ｖ（波高値） 封入ガス： アルゴン： ７０torr 水銀： ５mmg ガラス管外径： ５．８mm（肉厚：０．５mm） ガラス管長： ２６０mm 蛍光物質： 三波長蛍光体（白色） ６０００Ｋ（ケルビン） 雰囲気温度： ２０deg. C 対向電極（図８参照） アーク放電電極の外径： １．５mm アーク放電電極カップ内方長： ２．０mm アーク放電電突出部長さ ２．０mm 実験結果は以下の通りである： 放電電流： １４ｍＡ（実効値） 放電管輝度： ２８，０００ｎｔ 寿命（輝度半減期）： ２０，０００ｈｒ さらに図１０の構成の電極装置を同様な仕様を用いて行った結果、同様の結果 を得た。なおこの場合コイル状のタングステン線の直径は、０．２mmのものを使 用した。

【００１６】 以上の構成により、量産性の高い、安価で且つ放電特性の良好な安定性のある 放電管を製造することができる。 なお、アーク放電電極６ａの表面あるいは同表面ならびにグロウ放電電極５の 内壁面にバリウム等の電子放射物質を塗布すれば一層効果的である。すなわち、 この様にすれば、放電管の輝度が向上する。 本実施例は、蛍光灯等の熱陰極蛍光放電管に適している。

【００１７】

【本考案の効果】

以上アーク放電電極とグロウ放電電極をそれぞれ有する一対の電極装置が対向 配列する放電管において、活性酸化物質を含む焼結体のアーク放電電極が使用さ れているため、さらに超寿命の放電管が得られるとともに、振動・衝撃に極めて 強く又、リード線と一体にアーク放電電極が成形焼結可能であるため、放電管の 組立製造が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である放電管の縦断面図。

【図２】図１に図示の電極装置の概略透視図。

【図３】図２に図示の焼結体アーク放電電極の透視図。

【図４】図２に図示の焼結体グロウ放電電極の部分破断
透視図。

【図５】グロウ放電電極の変形態様の透視図。

【図６】図１に図示の実施例の別の態様の電極装置を示
す部分破断透視図。

【図７】第２の実施例の放電管の片端部分を示す部分破
断透視図。

【図８】実験に用いられた電極装置の部分破断斜視図。

【図９】本考案のさらに別の実施例を示す部分破断斜視
図。

【図１０】本考案のさらに別の実施例を示す部分破断斜
視図。

【符号の説明】

１ 放電管本体 ２ 蛍光物質 ３ リード線 ４ 電極装置 ５ グロウ放電電極 ６ アーク放電電極 １１ ゲッタ部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】放電空間に対向配置された一対の電極装置
   の各々が、電子放射物質を含有する焼結体製のアーク放
   電電極と、該アーク放電電極を同軸的に取り囲むグロウ
   放電電極とで構成され、該アーク放電電極から飛散蒸発
   した該電子放射物質を前記グロウ放電電極の内周面で捕
   捉するようにした放電管において、 前記グロウ放電電極は、内外径が軸方向にほぼ一様の管
   状体であり、前記アーク放電電極は、外径が軸方向にほ
   ぼ一様な円柱状の棒状体であり、よって前記グロウ放電
   電極の内周面と前記アーク放電電極の外周面との間に厚
   さが小さいがほぼ一様な環状間隙が画成され、さらに前
   記環状体のグロウ放電電極の先端部は、解放され、しか
   して後端部はアーク放電電極の後端部の周りを包囲して
   かしめて固定され、また該アーク放電電極の先端は、前
   記グロウ放電電極の解放された先端からかなり軸方向に
   内包に後退して位置していることを特徴とする電子放電
   管。