JPH08236071A - Electrode for fluorescent lamp and its manufacture and manufacture of fluorescent lamp using its electrode - Google Patents

Electrode for fluorescent lamp and its manufacture and manufacture of fluorescent lamp using its electrode

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JPH08236071A
JPH08236071A JP4012695A JP4012695A JPH08236071A JP H08236071 A JPH08236071 A JP H08236071A JP 4012695 A JP4012695 A JP 4012695A JP 4012695 A JP4012695 A JP 4012695A JP H08236071 A JPH08236071 A JP H08236071A
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JP
Japan
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fluorescent lamp
coil filament
electrode
barium
emissive material
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Application number
JP4012695A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Imamura
博司 今村
Keisuke Sato
啓介 佐藤
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To lengthen the service life of a lamp by laying an electron emitting substance short in time up to becoming an actuating temperature of emitting a normal thermoelectron on a multiple coil filament. CONSTITUTION: After a mixture 4 containing metallic tantalum, a barium peroxide and an organic binder is laid on a multiple coil filament 1, the multiple coil filament 1 is heated in a vacuum by carrying an electric current, and an electron emitting substance 3 containing tantalic acid barium is laid and formed on a surface of the multiple coil filament 1. Since the tantalic acid barium has heat conductivity of about 5 to 7 times a composite oxide of alkaline earth metal, heat capacity in a condition of being laid on the multiple coil filament 1 is reduced, and time up to becoming an actuating temperature of emitting a normal thermoelectron is lengthened, and sputtering is reduced, and the service life is lengthened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多重コイルフィラメン
トに電子放射性物質を被着してなる蛍光ランプ用電極、
及びその製造方法、及びその電極を用いた蛍光ランプの
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp electrode comprising a multi-coil filament coated with an electron emissive material,
And a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a fluorescent lamp using the electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、蛍光ランプの寿命は、タングス
テンの多重コイルフィラメントの一次コイル内に充填さ
れた電子放射性物質が、ランプの始動時、及び点灯時に
蒸発、飛散し、消耗することにより決定される。
2. Description of the Related Art In general, the life of a fluorescent lamp is determined by the fact that the electron emissive material filled in the primary coil of the tungsten multi-coil filament evaporates, scatters and is consumed at the time of starting and operating the lamp. It

【0003】また、多重コイルフィラメントとしては、
ダブルコイルフィラメントや、そのダブルコイルフィラ
メントに細線をゆるく巻いた、所謂トリプルコイルフィ
ラメント、コイルを3重に巻回したブロックコイルフィ
ラメント等が実用化されて使用されている。そして、そ
の電子放射性物質としては、酸化ジルコニウムを数wt%
含むアルカリ土類金属(バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウム)の複合酸化物が用いられており、近年数々の
改良が加えられた結果、蛍光ランプの定格寿命として
は、例えばFL10では6000時間、FL20SSで
は8500時間、FL40SSやFLR40Sでは12
000時間という寿命が得られるようになってきてい
る。
As a multi-coil filament,
A double coil filament, a so-called triple coil filament in which a thin wire is loosely wound around the double coil filament, a block coil filament in which a coil is wound in three layers, and the like have been put into practical use. And, as the electron emissive material, zirconium oxide is several wt%
A complex oxide of alkaline earth metals (barium, strontium, calcium) containing is used, and as a result of various improvements in recent years, the rated life of the fluorescent lamp is, for example, 6000 hours for FL10 and 8500 hours for FL20SS. , 12 for FL40SS and FLR40S
A life of 000 hours is becoming available.

【0004】図3は、特開平6−176735号公報に
開示された上述のような従来の蛍光ランプ用電極の一例
を示すものであり、この蛍光ランプ用電極は、タングス
テン線を巻回してなる多重コイルフィラメント1である
ダブルコイルフィラメントを、導入線2にピンチし、ダ
ブルコイルフィラメント1に、以下の組成を持つ電子放
射性物質3を、ダブルコイルフィラメント1の最終巻回
部まで充填させたものである。
FIG. 3 shows an example of the above-mentioned conventional fluorescent lamp electrode disclosed in JP-A-6-176735. The fluorescent lamp electrode is formed by winding a tungsten wire. A double coil filament, which is a multi-coil filament 1, is pinched to the lead-in wire 2, and the double coil filament 1 is filled with an electron emissive material 3 having the following composition up to the final winding portion of the double coil filament 1. is there.

【0005】その電子放射性物質の組成は、 炭酸バリウム ・・・・・・・29wt% 炭酸ストロンチウム ・・・・27wt% 炭酸カルシウム ・・・・・・15wt% 酸化ジルコニウム ・・・・・ 9wt% 窒化硼素粉末 ・・・・・・・ 5wt% 金属タンタル粉末・・・・・・15wt% とされており、上記3種の炭酸塩は単独ではなく、上記
重量比になるように合成された複合炭酸塩の形で使用さ
れている。
The composition of the electron emissive material is as follows: barium carbonate, 29 wt% strontium carbonate, 27 wt% calcium carbonate, 15 wt% zirconium oxide, 9 wt% nitriding Boron powder: 5 wt% Metal tantalum powder: 15 wt% The above three kinds of carbonates are not individual, but the composite carbon dioxide synthesized in the above weight ratio. Used in salt form.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、地球環境問題
が顕在化しつつある昨今、省資源、及びランプ内に封入
された水銀の排出による環境汚染等の観点から、上述の
定格寿命は決して満足できるものではなく、蛍光ランプ
のさらなる長寿命化が望まれるようになってきている。
However, in recent years when the global environmental problems are becoming apparent, the above rated life is never satisfied from the viewpoint of resource saving and environmental pollution due to discharge of mercury enclosed in the lamp. However, it has been desired to further extend the life of fluorescent lamps.

【0007】ところで、蛍光ランプの点灯寿命は、点灯
中よりも始動時に電子放射性物質の消耗が激しいため
に、点滅回数が多くなるほど寿命が短くなる。一般的に
は、1回の点滅で30分〜1時間30分程度の寿命が短
くなるといわれている。
By the way, the lighting life of the fluorescent lamp becomes shorter as the number of times of blinking increases because the electron emissive material is consumed more during starting than during lighting. Generally, it is said that one blinking shortens the life of about 30 minutes to 1 hour 30 minutes.

【0008】この原因は、蛍光ランプのフィラメントに
充填された電子放射性物質が、ある程度の熱容量を持っ
ているために、正常な熱電子放出の動作温度になるまで
の間、高い電極降下電圧によるイオン衝撃を受け、所謂
スパッタにより電子放射性物質が飛散、消耗するためで
ある。このとき、もちろんフィラメントもスパッタによ
るダメージを受け、最悪の場合は断線に至る。また、飛
散した電子放射性物質及びダメージを受けたコイルは、
ランプの管壁黒化や、光束低下などを引き起こし、これ
もまた、ランプ寿命を短くする要因となる。
This is because the electron emissive material filled in the filament of the fluorescent lamp has a certain amount of heat capacity, so that ions due to a high electrode drop voltage are generated until the normal operating temperature for thermionic emission is reached. This is because the electron emissive material is scattered and consumed by so-called sputtering due to the impact. At this time, of course, the filament is also damaged by the spatter and, in the worst case, is broken. Also, the scattered electron emissive material and the damaged coil are
This causes blackening of the tube wall of the lamp and reduction of the luminous flux, which also causes a shortening of the lamp life.

【0009】図3に示す蛍光ランプ用電極においても、
多重コイルフィラメント1に充填された電子放射性物質
3が、アルカリ土類金属の複合酸化物を含んでおり、上
述のように、ある程度の熱容量を有しているため、正常
な熱電子放出の動作温度になるまでの時間が長く、上述
のような観点からみて、寿命が短いという問題点があっ
た。
Also in the fluorescent lamp electrode shown in FIG.
Since the electron emissive material 3 filled in the multi-coil filament 1 contains the complex oxide of alkaline earth metal and has a certain heat capacity as described above, the normal operating temperature for thermionic emission is obtained. However, there is a problem that the life is short from the above-mentioned point of view.

【0010】本発明は、上記問題点に鑑みてなされもの
であり、その目的とするところは、多重コイルフィラメ
ントに、正常な熱電子放出の動作温度になるまでの時間
が短い電子放射性物質を被着してなる蛍光ランプ用電極
を提供することにあり、また、別の目的とするところ
は、その蛍光ランプ用電極の製造方法を提供することに
あり、さらに別の目的とするところは、その蛍光ランプ
用電極を用いた蛍光ランプの製造方法を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to coat a multi-coil filament with an electron emissive material that takes a short time to reach a normal thermoelectron emission operating temperature. To provide an electrode for a fluorescent lamp to be worn, and another object is to provide a method for manufacturing the electrode for a fluorescent lamp, and yet another object is to It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a fluorescent lamp using an electrode for a fluorescent lamp.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項1記載の発明にあっては、多重コイ
ルフィラメント1に電子放射性物質3を被着してなる蛍
光ランプ用電極において、前記多重コイルフィラメント
1にタンタル酸バリウムを含む電子放射性物質3を被着
させたことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a fluorescent lamp electrode comprising a multi-coil filament 1 coated with an electron-emitting substance 3 in order to solve the above problems. In the above, the multi-coil filament 1 is coated with an electron emissive material 3 containing barium tantalate.

【0012】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプ用電極において、前記電子射性
物質3に、アルミナを添加したことを特徴とするもので
ある。
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that, in the fluorescent lamp electrode according to claim 1, alumina is added to the electron-emitting substance 3.

【0013】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1、または請求項2記載の蛍光ランプ用電極におい
て、前記多重コイルフィラメント1に近接させて、前記
電子放射性物質3を担持するガイド8を設けたことを特
徴とするものである。
Further, in the invention according to claim 3, in the fluorescent lamp electrode according to claim 1 or 2, the electron-emitting substance 3 is carried in proximity to the multi-coil filament 1. The guide 8 is provided.

【0014】さらには、請求項4記載の発明にあって
は、請求項1乃至請求項3のうち1つの請求項記載の蛍
光ランプ用電極の製造方法であって、前記多重コイルフ
ィラメント1に、金属タンタルと過酸化バリウムと有機
バインダを含む混合物4を被着させた後、該多重コイル
フィラメント1を真空中で通電過熱させて、前記多重コ
イルフィラメント1の表面にタンタル酸バリウムを含む
電子放射性物質3を形成させたことを特徴とするもので
ある。
Further, in the invention according to claim 4, there is provided the method for manufacturing an electrode for a fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the multi-coil filament 1 comprises: After depositing a mixture 4 containing metallic tantalum, barium peroxide and an organic binder, the multi-coil filament 1 is electrically heated in a vacuum to heat the multi-coil filament 1 to emit an electron-emitting substance containing barium tantalate. 3 is formed.

【0015】また、請求項5記載の発明にあっては、請
請求項1乃至請求項3のうち1つの請求項記載の蛍光ラ
ンプ用電極を用いた蛍光ランプの製造方法であって、前
記多重コイルフィラメント1にタンタル酸バリウムを含
む電子放射性物質3を被着させて蛍光ランプ用電極を製
作した後に、該蛍光ランプ用電極を蛍光ランプ6のバル
ブ6a両端に装着したことを特徴とするものである。
According to the invention of claim 5, there is provided a method of manufacturing a fluorescent lamp using an electrode for a fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the multiplex method is used. A fluorescent lamp electrode is manufactured by depositing an electron emissive substance 3 containing barium tantalate on the coil filament 1, and then the fluorescent lamp electrode is attached to both ends of the bulb 6a of the fluorescent lamp 6. is there.

【0016】[0016]

【作用】このように構成したため本発明は、請求項1記
載の発明にあっては、タンタル酸バリウムは、アルカリ
土類金属の複合酸化物の約5〜7倍の熱伝導率を持つた
め、多重コイルフィラメント1に被着された状態での熱
容量が小さくなり、正常な熱電子放出の動作温度になる
までの時間が長くなり、したがって、スパッタが少なく
なる。
According to the present invention, the barium tantalate has a thermal conductivity about 5 to 7 times that of the alkaline earth metal composite oxide. The heat capacity in the state of being attached to the multi-coil filament 1 becomes small, and the time until the normal operating temperature of thermionic emission is reached becomes long, so that the spatter becomes small.

【0017】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプ用電極の作用に加えて、アルミ
ナがタンタル酸バリウムの粒子間や、タンタル酸バリウ
ムと多重コイルフィラメント1との間に介在して、タン
タル酸バリウムの多重コイルフィラメント1への付着力
が向上する。
Further, in the invention described in claim 2, in addition to the function of the electrode for a fluorescent lamp according to claim 1, alumina is used between particles of barium tantalate, or barium tantalate and the multi-coil filament 1. By interposing between them, the adhesion of barium tantalate to the multi-coil filament 1 is improved.

【0018】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1、または請求項2記載の蛍光ランプ用電極の作用
に加えて、ガイド8が多重コイルフィラメント1のみの
場合に比べて数倍の電子放射性物質3を保持する。
Further, in the invention described in claim 3, in addition to the function of the fluorescent lamp electrode described in claim 1 or 2, the number of the guides 8 is larger than that in the case where only the multi-coil filament 1 is used. Hold twice as much electron emissive material 3.

【0019】さらには、請求項4記載の発明にあって
は、多重コイルフィラメント1に、金属タンタルと過酸
化バリウムと有機バインダを含む混合物4を被着させた
後、その多重コイルフィラメント1を真空中で通電過熱
させて、タンタル酸バリウムを含む電子放射性物質3を
形成するため、タンタル酸バリウムの表面が極めて多孔
質となる。
Further, in the invention of claim 4, the multi-coil filament 1 is coated with the mixture 4 containing tantalum metal, barium peroxide and an organic binder, and then the multi-coil filament 1 is vacuumed. Since the electron-emitting substance 3 containing barium tantalate is formed by being electrically heated in the inside, the surface of barium tantalate becomes extremely porous.

【0020】また、請求項4記載の発明にあっては、多
重コイルフィラメント1にタンタル酸バリウムを含む電
子放射性物質3を被着させて蛍光ランプ用電極を製作し
た後に、該蛍光ランプ用電極を蛍光ランプの両端に装着
したため、過酸化バリウムと金属タンタル粉末との混合
物4の反応が、ステム5封止時の温度上昇の影響を受け
ず、また、過酸化バリウムと金属タンタルの加熱反応の
際に、一部飛散する混合物4が、電極近傍のバルブ6a
内壁に付着して黒化することがない。
In the invention according to claim 4, the fluorescent lamp electrode is manufactured by depositing the electron emitting substance 3 containing barium tantalate on the multi-coil filament 1 to manufacture the fluorescent lamp electrode. Since the fluorescent lamps are mounted on both ends of the fluorescent lamp, the reaction of the mixture 4 of barium peroxide and tantalum metal powder is not affected by the temperature rise when the stem 5 is sealed. In the valve 6a in the vicinity of the electrode
Does not adhere to the inner wall and turn black.

【0021】[0021]

【実施例】図1は、本発明の蛍光ランプ用電極、及びそ
の製造方法、及びその電極を用いた蛍光ランプの製造方
法の第1の実施例を示すものであり、この蛍光ランプ用
電極は、多重コイルフィラメント1と、導入線2、電子
放射性物質3、及びステム5とを有して構成されてお
り、蛍光ランプ6のバルブ6aの両端に装着されてい
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of a fluorescent lamp electrode of the present invention, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a fluorescent lamp using the electrode. , The multi-coil filament 1, the lead-in wire 2, the electron emissive material 3, and the stem 5, and are attached to both ends of the bulb 6 a of the fluorescent lamp 6.

【0022】多重コイルフィラメント1は、タングステ
ン線を巻回して形成された、例えばダブルコイルフィラ
メントであり、その表面にはタンタル酸バリウムよりな
る電子放射性物質3が被着されてなり、両端が一対の導
入線2にピンチされている。また、その導入線2は、蛍
光ランプ6のバルブ6aの両端に装着されるステム5に
埋設され、バルブ6aの両端に装着されるランプ口金6
bのピン6cに接続されている。
The multi-coil filament 1 is, for example, a double-coil filament formed by winding a tungsten wire, and its surface is coated with an electron emissive material 3 made of barium tantalate. It is pinched by the lead-in line 2. The lead-in wire 2 is embedded in stems 5 mounted on both ends of the bulb 6a of the fluorescent lamp 6, and the lamp caps 6 mounted on both ends of the bulb 6a.
It is connected to the pin 6c of b.

【0023】このような構成の蛍光ランプ用電極は、以
下のようにして製作される。つまり、まず、多重コイル
フィラメントであるダブルコイルフィラメント1に、 過酸化バリウム・・・・・・67wt% 金属タンタル粉末・・・・・33wt% の重量組成比の混合物4を、直径数mmのジルコニアボ
ールと共に有機バインダであるニトロセルローズを5wt
%含む酢酸ブチル溶液に懸濁させて、ボールミルにより
10時間以上、粉砕撹拌を行に、得られたスラリーを図
1(a) に示すようにダブルコイルフィラメント1の最終
巻回部まで充填、被着させる。このとき、金属タンタル
粉末の粒径は、過酸化バリウムとの反応を確実にさせる
ために、数μm程度とすることが望ましく、ここでは2
〜3μmとしている。なお、上記過酸化バリウムと金属
タンタル粉末との混合物4の混合比には、±20%程度
のばらつきが許容される。
The fluorescent lamp electrode having such a structure is manufactured as follows. That is, first, to the double coil filament 1 which is a multi-coil filament, the mixture 4 having a weight composition ratio of barium peroxide ... 67 wt% metal tantalum powder ... 33 wt% is added to zirconia having a diameter of several mm. Nitrocellulose which is an organic binder together with the ball is 5 wt.
% Butyl acetate solution, crush and stir with a ball mill for 10 hours or more, and the resulting slurry is filled up to the final winding portion of the double coil filament 1 as shown in FIG. To wear. At this time, it is desirable that the particle size of the metal tantalum powder be about several μm in order to ensure the reaction with barium peroxide.
˜3 μm. The mixing ratio of the mixture 4 of barium peroxide and tantalum metal powder is allowed to vary by about ± 20%.

【0024】次に、ステム5を含めた蛍光ランプ用電極
全体を、真空中(真空容器等は図示せず)に置き、多重
コイルフィラメント1に通電加熱することにより、金属
タンタルと過酸化バリウムを反応させ、多重コイルフィ
ラメント1上にタンタル酸バリウムを合成させる、所謂
活性化処理を行う。
Next, the entire fluorescent lamp electrode including the stem 5 is placed in a vacuum (a vacuum container or the like is not shown), and the multi-coil filament 1 is electrically heated so that metal tantalum and barium peroxide are removed. A so-called activation treatment is performed in which the reaction is performed and barium tantalate is synthesized on the multi-coil filament 1.

【0025】なお、このとき、多重コイルフィラメント
1とステム5の間には、遮蔽板7が配設されて、加熱反
応の際に飛散する混合物4がステム5に付着するのを防
止する。また、タンタル酸バリウムの合成は、加熱反応
の際に、多重コイルフィラメント1の酸化を防ぐために
真空中で行っているが、真空中以外の不活性雰囲気中で
も酸化を防止して合成することが可能である。しかしな
がら、不活性雰囲気中では、タンタル酸バリウムの反応
が不均一になり易く、したがって、真空ポンプで常時排
気しながら真空中で通電加熱して行うのが最も望まし
い。なお、活性化処理は、蛍光ランプ用電極全体ではな
く、多重コイルフィラメント1のみを、別の手段で真空
中に保持して行っても良いことは言うまでもない。
At this time, a shielding plate 7 is provided between the multi-coil filament 1 and the stem 5 to prevent the mixture 4 scattered during the heating reaction from adhering to the stem 5. In addition, the synthesis of barium tantalate is performed in a vacuum in order to prevent the multi-coil filament 1 from being oxidized during the heating reaction, but it can be synthesized in an inert atmosphere other than the vacuum while preventing the oxidation. Is. However, in an inert atmosphere, the reaction of barium tantalate is likely to be non-uniform, and therefore it is most desirable to carry out electric heating in vacuum while constantly exhausting with a vacuum pump. Needless to say, the activation treatment may be performed by holding only the multi-coil filament 1 in a vacuum by another means instead of the entire fluorescent lamp electrode.

【0026】このようにしてタンタル酸バリウムが被着
された蛍光ランプ用電極は、図1(c) に示すように、内
壁に蛍光体6dが塗布されたガラス製のバルブ6aの両
端に装着されて、通常の蛍光ランプと同様の製造工程を
経て製造され、バルブ6aの内部には水銀とアルゴンよ
りなる放電ガスが封入されて蛍光ランプ6とされてい
る。
The electrodes for fluorescent lamps thus coated with barium tantalate are attached to both ends of a glass bulb 6a having an inner wall coated with a phosphor 6d, as shown in FIG. 1 (c). Then, the fluorescent lamp 6 is manufactured through the same manufacturing process as that of a normal fluorescent lamp, and a discharge gas composed of mercury and argon is enclosed in the bulb 6a to form the fluorescent lamp 6.

【0027】なお、タンタル酸バリウムは、空気中でも
比較的安定であり、大気中に数時間放置しても、その特
性に特に問題は生じないが、活性化処理をした後の大気
中暴露は、できれば約1時間以内とすることが望まし
い。
It should be noted that barium tantalate is relatively stable in air, and even if it is left in the air for several hours, its characteristics do not cause any particular problem, but exposure to air after activation is If possible, it is desirable to set the time within about 1 hour.

【0028】また、通常の蛍光ランプであれば、あらか
じめガラス製のバルブの両端に蛍光ランプ用電極を装着
した後に、真空排気しながら電子放射性物質の活性化処
理をするのであるが、本実施例においては、あらかじめ
真空中で活性化処理を行い、その蛍光ランプ用電極をバ
ルブ6aに装着して蛍光ランプ6を製造するという方法
としたのは、以下の2つの理由による。
In the case of a normal fluorescent lamp, after the electrodes for the fluorescent lamp are mounted on both ends of the glass bulb in advance, the emissive material is activated while being evacuated. In the above method, the activation process is performed in vacuum in advance, and the fluorescent lamp electrode is attached to the bulb 6a to manufacture the fluorescent lamp 6 for the following two reasons.

【0029】その1つは、過酸化バリウムと金属タンタ
ル粉末との混合物4の反応開始温度が300〜400度
Cと低いために、ステム5封止時に電極近傍の温度が上
昇し、混合物4が発火(反応)するためである。ステム
5封止時にこの反応が起こると、蛍光ランプ用電極が大
気中にあるためフィラメントが酸化されてしまい、所望
の特性が得られなくなる。また、もう1つは、過酸化バ
リウムと金属タンタルの加熱反応の際に、一部飛散する
混合物4が、電極近傍のバルブ6a内壁に付着して黒化
するのを防ぐためである。
One of them is that since the reaction start temperature of the mixture 4 of barium peroxide and metal tantalum powder is as low as 300 to 400 ° C., the temperature in the vicinity of the electrode rises when the stem 5 is sealed, and the mixture 4 becomes This is because it fires (reacts). If this reaction occurs when the stem 5 is sealed, the filament is oxidized because the fluorescent lamp electrode is in the atmosphere, and the desired characteristics cannot be obtained. The other is to prevent the mixture 4, which is partly scattered, from adhering to the inner wall of the valve 6a near the electrode and blackening during the heating reaction of barium peroxide and metallic tantalum.

【0030】このように構成されているため、本実施例
においては、タンタル酸バリウムは、アルカリ土類金属
の複合酸化物の約5〜7倍の熱伝導率を持つため、多重
コイルフィラメント1に被着された状態での熱容量が小
さくなり、正常な熱電子放出の動作温度になるまでの時
間が長くなってスパッタが少なくなり、長寿命化が図れ
る。また、本願発明者は、真空中で通電加熱することに
より形成されたタンタル酸バリウムが、その表面状態を
顕微鏡で観察すると、極めて多孔質であることを発見し
た。そして、その多孔質な表面状態が、放電時に生ずる
陰極点である、所謂ホットスポットの形成を容易にし、
また、イオン衝撃による、多重コイルフィラメント1及
び電子放射性物質3のダメージを緩和させているものと
推測される。
With this structure, barium tantalate has a thermal conductivity of about 5 to 7 times that of the alkaline earth metal complex oxide in the present embodiment. The heat capacity in the adhered state becomes small, the time until the operating temperature of normal thermionic emission is reached becomes long, the spatter becomes small, and the life can be extended. Further, the inventor of the present application discovered that barium tantalate formed by being electrically heated in a vacuum is extremely porous when its surface state is observed with a microscope. Then, the porous surface state facilitates the formation of so-called hot spots, which are cathode spots generated during discharge,
It is also presumed that the damage of the multi-coil filament 1 and the electron emissive material 3 due to the ion bombardment is alleviated.

【0031】さらには、蛍光ランプ6の製作に際して、
あらかじめ多重コイルフィラメント1にタンタル酸バリ
ウムを含む電子放射性物質3を被着させて蛍光ランプ用
電極を製作した後に、蛍光ランプ用電極を蛍光ランプ6
のバルブ6a両端に装着したため、過酸化バリウムと金
属タンタル粉末との混合物4の反応が、ステム5封止時
の温度上昇の影響を受けず、また、過酸化バリウムと金
属タンタルの加熱反応の際に、一部飛散する混合物4
が、電極近傍のバルブ6a内壁に付着して黒化すること
もない。 本願発明者は、本実施例における蛍光ランプ
用電極を備えたFL40SSの蛍光ランプ6を製作し、
従来の同種の蛍光ランプと瞬時点灯のインバータ安定器
を用いて10秒点灯、50秒消灯の短期点滅比較実験を
行った結果、各10本の蛍光ランプが不点に至るまでの
平均点滅回数は、本実施例のタンタル酸バリウム電極の
蛍光ランプが65300回、従来のアルカリ土類金属酸
化物電極では17800回と、3倍以上の点滅寿命が得
られることを確認した。
Further, in manufacturing the fluorescent lamp 6,
After the electron-emitting substance 3 containing barium tantalate is applied to the multi-coil filament 1 in advance to manufacture a fluorescent lamp electrode, the fluorescent lamp electrode is attached to the fluorescent lamp 6.
The reaction of the mixture 4 of barium peroxide and the metal tantalum powder is not affected by the temperature rise when the stem 5 is sealed, because the valves 6a are attached to both ends of the valve 6a. And partly scattered mixture 4
However, it does not adhere to the inner wall of the bulb 6a near the electrode and turn black. The present inventor manufactured the fluorescent lamp 6 of FL40SS equipped with the fluorescent lamp electrode in the present embodiment,
As a result of conducting a short-term blink comparison test of 10 seconds on and 50 seconds off using a conventional fluorescent lamp of the same kind and an inverter ballast of instantaneous lighting, the average number of blinks until each 10 fluorescent lamps came to a defect It was confirmed that the fluorescent lamp of the barium tantalate electrode of the present example has a flashing life of 65300 times and that of the conventional alkaline earth metal oxide electrode of 17800 times, which is three times or more the blinking life.

【0032】また、本発明の第2の実施例として、前記
第1の実施例において、過酸化バリウムと金属タンタル
粉末との混合物4に、5〜10wt%のアルミナを添加
し、これを多重コイルフィラメント1であるダブルコイ
ルフィラメントに充填して、第1の実施例と同様の方法
で活性化処理をし、その表面にタンタル酸バリウムを含
む電子放射性物質3を被着させるようにしたものがあ
る。
Also, as a second embodiment of the present invention, in the first embodiment, 5 to 10 wt% of alumina is added to the mixture 4 of barium peroxide and metallic tantalum powder, and this is used as a multiple coil. There is one in which a double coil filament which is the filament 1 is filled and activated in the same manner as in the first embodiment, and the electron emissive substance 3 containing barium tantalate is adhered to the surface thereof. .

【0033】つまり、多重コイルフィラメント1がトリ
プルコイルのように、被着物質の保持力が高い場合は特
に問題とはなりにくいが、ダブルコイルの場合には、そ
れが脱落する懸念があり、また、活性化処理後のタンタ
ル酸バリウムは、極めて多孔質の表面形状をしていて脆
いという特性を持つ。そこで、アルミナを添加してタン
タル酸バリウムの付着力を高めたものである。
That is, when the multi-coil filament 1 has a high holding force for the adhered substance like a triple coil, it is unlikely to cause a problem, but in the case of a double coil, there is a concern that it may fall off. After activation treatment, barium tantalate has an extremely porous surface shape and is brittle. Therefore, alumina is added to enhance the adhesion of barium tantalate.

【0034】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプ用電極及びその電極を用いた蛍光ラ
ンプにおいては、第1の実施例の効果に加えて、アルミ
ナが加熱反応の際に、その一部が溶融してタンタル酸バ
リウムの粒子間や、タンタル酸バリウムと多重コイルフ
ィラメント1との間に介在して付着力を高め、タンタル
酸バリウムの多重コイルフィラメント1への付着力が向
上する。
With this structure, in the fluorescent lamp electrode and the fluorescent lamp using the electrode according to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, when the alumina reacts with the heating reaction, A part of them is melted to intervene between the particles of barium tantalate or between the barium tantalate and the multi-coil filament 1 to increase the adhesive force, and the adhesion of barium tantalate to the multi-coil filament 1 is improved. .

【0035】本実施例における蛍光ランプ用電極に振動
テストを行った結果、ダブルコイルの場合であっても、
電子放射性物質3の大きな脱落はなく、実用上問題のな
いことが確認できた。
As a result of performing a vibration test on the fluorescent lamp electrode in this embodiment, even in the case of a double coil,
It was confirmed that the electron emissive material 3 did not drop off significantly and that there was no practical problem.

【0036】図2は、本発明の蛍光ランプ用電極の第3
の実施例を示すものであり、前記第1の実施例と異なる
点は、多重コイルフィラメント1の下部に、導入線2に
固着されて保持され、断面が略コ字状に形成された2つ
のガイド8を設けて電子放射性物質3を担持させた点で
あり、他は前記第1の実施例と同様に構成され、また、
同様の方法で製作されている。
FIG. 2 shows a third embodiment of the fluorescent lamp electrode of the present invention.
The first embodiment is different from the first embodiment in that the two parts of the multi-coil filament 1 which are fixedly held to the lead-in wire 2 and have a substantially U-shaped cross section are provided. The point is that the guide 8 is provided to carry the electron emissive material 3, and the other points are configured similarly to the first embodiment, and
It is manufactured in the same way.

【0037】断面が略コ字状のガイド8は、高融点で導
電性のある金属製であることが望ましく、例えばモリブ
デン板から製作され、多重コイルフィラメント1に通電
する必要があるために、2つのガイド8が、その多重コ
イルフィラメント1の下側の中央部で短絡しないよう
に、つまり、その先端間に隙間があくように一対の導入
線2に固着されており、そのコ字状に形成された部分
で、より多くの電子放射性物質3を担持する。
The guide 8 having a substantially U-shaped cross section is preferably made of a metal having a high melting point and conductivity. For example, the guide 8 is made of a molybdenum plate. The two guides 8 are fixed to the pair of lead-in wires 2 so as not to short-circuit at the lower central part of the multi-coil filament 1, that is, there is a gap between the tips, and are formed in a U-shape. A larger amount of the electron emissive material 3 is carried in the formed portion.

【0038】このように構成されているため、ガイド8
により電子放射性物質であるタンタル酸バリウムの保持
量が、ガイド8を設けない場合に比べて2〜3倍にな
り、点滅の比較的少ない使用状態での点灯寿命の向上が
図れる。本実施例における蛍光ランプは、現在、比較点
灯試験中であるが、その途中での寿命は従来のランプの
1.5倍を示し、さらに点灯が継続中である。
Because of the above structure, the guide 8
As a result, the amount of barium tantalate, which is an electron emissive substance, is held 2 to 3 times as compared with the case where the guide 8 is not provided, and it is possible to improve the lighting life in a use state in which blinking is relatively small. The fluorescent lamp in the present embodiment is currently undergoing a comparative lighting test, but the life in the middle is 1.5 times that of the conventional lamp, and the lighting is still continuing.

【0039】なお、前記各実施例においては、多重コイ
ルフィラメント1を、ダブルコイルフィラメントとして
説明を行ったが、本発明はこれに限らず、トリプルコイ
ルフィラメント等のその他のフィラメントであっても良
いことは勿論である。
In each of the above embodiments, the multi-coil filament 1 has been described as a double-coil filament, but the present invention is not limited to this and may be another filament such as a triple-coil filament. Of course.

【0040】[0040]

【発明の効果】このように本発明は、請求項1記載の発
明にあっては、熱陰極間に矩形波電圧このように構成し
たため本発明は、請求項1記載の発明にあっては、タン
タル酸バリウムは、アルカリ土類金属の複合酸化物の約
5〜7倍の熱伝導率を持つため、多重コイルフィラメン
トに被着された状態での熱容量が小さくなり、正常な熱
電子放出の動作温度になるまでの時間が長くなってスパ
ッタが少なくなり、長寿命化が図れる。
As described above, according to the invention described in claim 1, the rectangular wave voltage is applied between the hot cathodes as described above. Therefore, according to the invention described in claim 1, Barium tantalate has a thermal conductivity about 5 to 7 times that of alkaline earth metal composite oxides, so the heat capacity when applied to a multi-coil filament is small, and normal thermionic emission behavior is achieved. It takes longer to reach the temperature, less spatter, and longer life can be achieved.

【0041】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の蛍光ランプ用電極の作用に加えて、アルミ
ナがタンタル酸バリウムの粒子間や、タンタル酸バリウ
ムと多重コイルフィラメントとの間に介在して付着力を
高め、タンタル酸バリウムの多重コイルフィラメントへ
の付着力が向上し、さらに長寿命化が図れる。
According to the invention of claim 2, in addition to the function of the electrode for a fluorescent lamp according to claim 1, alumina is contained between particles of barium tantalate or between barium tantalate and a multi-coil filament. By interposing between them, the adhesive force is increased, the adhesive force of barium tantalate to the multiple coil filament is improved, and the life can be further extended.

【0042】また、請求項3記載の発明にあっては、請
求項1、または請求項2記載の発明の効果に加えて、ガ
イドが多重コイルフィラメントのみの場合に比べて数倍
の電子放射性物質を保持して、点灯寿命の向上が図れ
る。
Further, in the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the electron emissive substance is several times as large as that in the case where the guide is only the multi-coil filament. Can be maintained and the lighting life can be improved.

【0043】また、請求項4記載の発明にあっては、多
重コイルフィラメントに、金属タンタルと過酸化バリウ
ムと有機バインダを含む混合物を被着させた後、その多
重コイルフィラメントを真空中で通電過熱させて、タン
タル酸バリウムを含む多孔質な表面を有する電子放射性
物質を形成し、放電時に生ずる陰極点である、所謂ホッ
トスポットの形成が容易となり、また、イオン衝撃によ
る、多重コイルフィラメント1及び電子放射性物質のダ
メージが緩和される。
In the invention according to claim 4, a mixture containing metal tantalum, barium peroxide and an organic binder is applied to the multi-coil filament, and then the multi-coil filament is electrically heated in vacuum. Then, an electron emissive material having a porous surface containing barium tantalate is formed, which facilitates the formation of a so-called hot spot, which is a cathode spot generated at the time of discharge. The damage of radioactive materials is mitigated.

【0044】さらには、請求項5記載の発明にあって
は、多重コイルフィラメントにタンタル酸バリウムを含
む電子放射性物質を被着させて蛍光ランプ用電極を製作
した後に、該蛍光ランプ用電極を蛍光ランプのバルブ両
端に装着したため、過酸化バリウムと金属タンタル粉末
との混合物の反応が、ステム封止時の温度上昇の影響を
受けず、また、過酸化バリウムと金属タンタルの加熱反
応の際に、一部飛散する混合物が、電極近傍のバルブ内
壁に付着して黒化することがない。
Further, in the invention according to claim 5, after the fluorescent lamp electrode is manufactured by depositing an electron emissive material containing barium tantalate on the multi-coil filament, the fluorescent lamp electrode is fluorescent. Since it was mounted on both ends of the lamp bulb, the reaction of the mixture of barium peroxide and tantalum metal powder was not affected by the temperature rise during stem sealing, and during the heating reaction of barium peroxide and metal tantalum, The partially scattered mixture does not adhere to the inner wall of the valve in the vicinity of the electrode to turn black.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の蛍光ランプ用電極及びその電極を備え
た蛍光ランプの第1の実施例を示すものであり、(a) は
電子放射性物質を充填した電極の正面図、(b) は活性化
処理中の電極の正面図、(c) はその電極を使用した蛍光
ランプの要部の正面図である。
1 shows a first embodiment of a fluorescent lamp electrode of the present invention and a fluorescent lamp provided with the electrode, wherein (a) is a front view of an electrode filled with an electron-emitting substance, and (b) is FIG. 3C is a front view of the electrode during the activation treatment, and FIG. 6C is a front view of the main part of the fluorescent lamp using the electrode.

【図2】本発明の蛍光ランプ用電極の第1の実施例を示
すものであり、(a) は正面図、(b) は側面図である。
2A and 2B show a first embodiment of a fluorescent lamp electrode of the present invention, in which FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a side view.

【図3】従来の蛍光ランプ用電極を示す一部断面正面図
である。
FIG. 3 is a partial sectional front view showing a conventional fluorescent lamp electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多重コイルフィラメント 3 電子放射性物質 4 混合物 1 Multi-coil filament 3 Electron emissive material 4 Mixture

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多重コイルフィラメントに電子放射性物
質を被着してなる蛍光ランプ用電極において、前記多重
コイルフィラメントにタンタル酸バリウムを含む電子放
射性物質を被着させたことを特徴とする蛍光ランプ用電
極。
1. A fluorescent lamp electrode comprising a multi-coil filament coated with an electron emissive material, wherein the multi-coil filament is coated with an electron emissive material containing barium tantalate. electrode.
【請求項2】 前記電子放射性物質に、アルミナを添加
したことを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ用電
極。
2. The electrode for a fluorescent lamp according to claim 1, wherein alumina is added to the electron emitting substance.
【請求項3】 前記多重コイルフィラメントに近接させ
て、前記電子放射性物質を担持するガイドを設けたこと
を特徴とする請求項1、または請求項2記載の蛍光ラン
プ用電極。
3. The electrode for a fluorescent lamp according to claim 1, wherein a guide for supporting the electron emitting substance is provided in the vicinity of the multi-coil filament.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のうち1つの請求
項記載の蛍光ランプ用電極の製造方法であって、前記多
重コイルフィラメントに、金属タンタルと過酸化バリウ
ムと有機バインダを含む混合物を被着させた後、該多重
コイルフィラメントを真空中で通電過熱させて、前記多
重コイルフィラメントの表面にタンタル酸バリウムを含
む電子放射性物質を形成させたことを特徴とする蛍光ラ
ンプ用電極の製造方法。
4. The method of manufacturing an electrode for a fluorescent lamp according to claim 1, wherein the multi-coil filament comprises a mixture containing tantalum metal, barium peroxide, and an organic binder. After deposition, the multi-coil filament is electrically heated in a vacuum to form an electron emissive material containing barium tantalate on the surface of the multi-coil filament. .
【請求項5】 請求項1乃至請求項3のうち1つの請求
項記載の蛍光ランプ用電極を用いた蛍光ランプの製造方
法であって、前記多重コイルフィラメントにタンタル酸
バリウムを含む電子放射性物質を被着させて蛍光ランプ
用電極を製作した後に、該蛍光ランプ用電極を蛍光ラン
プのバルブ両端に装着したことを特徴とする蛍光ランプ
の製造方法。
5. A method of manufacturing a fluorescent lamp using the fluorescent lamp electrode according to claim 1, wherein the multi-coil filament comprises an electron emissive material containing barium tantalate. A method for manufacturing a fluorescent lamp, comprising depositing electrodes for a fluorescent lamp and then mounting the electrodes for the fluorescent lamp on both ends of the bulb of the fluorescent lamp.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009170298A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nec Lighting Ltd Hot cathode fluorescent lamp

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