KR20000069526A

KR20000069526A - Electron emission electrode strutures, discharge lamps and discharge lamp devices

Info

Publication number: KR20000069526A
Application number: KR1019997005436A
Authority: KR
Inventors: 다카하라유이치로; 미소노가츠히데; 와타나베아키오
Original assignee: 가노 다다오; 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-11-25
Also published as: EP0964429A1; WO1999034402A1; KR100327698B1; EP0964429A4; CN1249063A

Abstract

본 발명은 수명 연장을 달성한 전자방출 전극구체, 방전램프 및 방전램프장치에 관한 것으로서, 글로방전에서 아크방전으로의 전이시간을 단축함과 동시에 아크방전을 안정화시켜, 전극 수명의 저하와 밸브 내벽의 흑화를 방지할 수 있는 전자방출 전극구체 및 이 전극구체를 이용한 방전램프 및 이 방전램프를 장착한 방전램프장치이며, 방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립(51, …)의 집합체로 이루어진 전자방출체(5)와, 상기 전자방출체(5)의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단으로 이루어지는 전자방출 전극구체(3A) 및 상기 전극구체(3A)를 이용한 방전램프(1) 및 상기 방전램프(1)를 장착한 방전램프장치(9)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electron-emitting electrode sphere, a discharge lamp and a discharge lamp device that achieves an extended life, and shortens the transition time from glow discharge to arc discharge, and stabilizes arc discharge, resulting in reduction of electrode life and valve inner wall. An electron-emitting electrode sphere capable of preventing blackening of the particles, a discharge lamp using the electrode sphere, and a discharge lamp device equipped with the discharge lamp, wherein the granules (51, ...) heated by the discharge and emit hot electrons on the exposed surface are discharged. 3A of electron-emitting electrode spheres comprising an electron-emitting body 5 composed of an aggregate, and discharge concentration means for concentrating discharge on the exposed surface by approaching or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body 5 And a discharge lamp (1) using the electrode sphere (3A) and a discharge lamp device (9) equipped with the discharge lamp (1).

Description

ELECTRON EMISSION ELECTRODE STRUTURES, DISCHARGE LAMPS AND DISCHARGE LAMP DEVICES

방전램프용 전자방출전극을 크게 나누면, 열음극과 냉음극이 있다. 이 중 열음극으로서는 예를 들면 텅스텐선 필라멘트를 감은 코일에 천이금속과 바륨을 포함하는 알칼리 토류 금속산화물을 도포한 것이 많이 사용되고 있다.When the electron-emitting electrode for discharge lamp is divided into two, there is a hot cathode and a cold cathode. Among them, as the hot cathode, for example, a coating of a tungsten wire filament with an alkaline earth metal oxide containing a transition metal and barium is commonly used.

또, 다른 열음극으로서는 예를 들면 텅스텐산 바륨을 포함하는 전자방사물질을 다공질 텅스텐에 스며들게 하는 것이 알려져 있다.As another hot cathode, for example, it is known to infiltrate porous tungsten with an electron emitting material containing barium tungstate.

한편, 최근 자원 절약, 에너지 절약이 추진되어 형광램프 등 일반 조명용 방전램프를 비롯하여, 팩시미리 등의 OA기기나 액정텔레비젼 등의 영상기기에 장착되는 백라이트용 방전램프도 고효율화나 밸브의 세관(細管)(소형)화가 도모됨과 동시에 그 수요도 증가하고 있다.On the other hand, in recent years, resource saving and energy saving have been promoted, as well as discharge lamps for general lighting such as fluorescent lamps, backlight lamps mounted on OA equipment such as facsimile and video equipment such as liquid crystal television, etc. At the same time, the demand for them is increasing.

그런데, 상술의 열음극 중, 전자인 필라멘트 코일전극은 밸브의 세경(細徑)화에 따라 필라멘트 코일길이가 짧아지기 때문에 전자방사 물질을 다량으로 유지할 수 없고, 만족하는 수명을 얻을 수 없음과 동시에 가는 선이기 때문에 내진강도적으로도 약하였다.However, among the above-mentioned hot cathodes, the filament coil electrode, which is an electron, has a shorter filament coil length due to the narrower diameter of the valve, so that a large amount of electromagnetic radiation material cannot be maintained, and a satisfactory life can be obtained. As it is a line, seismic intensity was weak.

또, 후자인 다공질 텅스텐전극은 대전류형의 고압방전램프에서는 이용되지만, 이 전극은 제조가 어렵다. 또 형광 램프 등의 저압 방전램프의 소전류 영역에서는 열음극으로서 안정하게 동작하지 않는 등의 문제가 있었다.The latter porous tungsten electrode is used in a high-current high-pressure discharge lamp, but this electrode is difficult to manufacture. Moreover, there existed a problem of not working stably as a hot cathode in the low current area | region of low voltage discharge lamps, such as a fluorescent lamp.

이렇게 상기의 열음극에서는 방전램프의 밸브의 세관화를 달성할 수 없기 때문에 니켈 또는 알루미늄·지르코늄 합금 등의 금속으로 이루어지는 냉음극이 사용되고 있지만, 이 냉음극은 음극 강하 손실이 많고, 램프 전류를 크게 취할 수 없었다.In the hot cathode as described above, since the capillary of the discharge lamp valve cannot be achieved, a cold cathode made of a metal such as nickel or aluminum zirconium alloy is used. However, the cold cathode has a large cathode drop loss and a large amount of lamp current. Could not.

그래서, 방전램프의 소형화를 도모함과 동시에 램프 전류를 크게 취하는 수단으로서 예를 들면 일본국 특개평 1-65764호 공보에 기재된 전극구체가 개발되고 있다. 이 일본국 특개평 1-65764호 공보에는 전면측이 개구한 바닥이 있는 원통형상의 용기내에 반도체 자기의 입자에서 열전자 방사부를 형성한 열음극이 기재되어 있다.For this reason, for example, an electrode structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-65764 has been developed as a means for minimizing a discharge lamp and for taking a large lamp current. Japanese Patent Laid-Open No. 1-65764 discloses a hot cathode in which a hot electron radiating portion is formed from particles of semiconductor porcelain in a cylindrical container with a bottom open on its front side.

그리고, 이 공보의 기재에 의하면 열전자 방사부를 입자형상으로 하여 열전자 방사부의 열용량이 용기에 비해 낮아져, 글로방전시에 열전자 방사부의 온도상승이 빨라지고, 열전자 방출을 용이하게 하여 아크방전으로의 이행이 촉진되고 있다. 이 경우, 전류밀도를 크게 취할 수 있기 때문에, 전극 외부직경을 가늘게 하고 방전램프의 밸브를 세관화할 수 있다.According to the publication of this publication, the thermoelectron radiating part is made into a particle shape, and the heat capacity of the thermoelectron radiating part is lower than that of the container, so that the temperature rise of the hot electron radiating part is accelerated during the glow discharge, and the hot electron emission is facilitated, thereby facilitating the transition to arc discharge. It is becoming. In this case, since the current density can be large, the external diameter of the electrode can be made thin and the valve of the discharge lamp can be made tubular.

그런데, 이 일본국 특개평 1-65764호 공보에 기재된 열전자 방출부의 반도체 자기는 표면의 활성화 부족 등의 원인으로 글로방전시에 열전자 방사부가 소정 온도에까지 도달하지 않기 때문에, 열전자 방사부에 아크 스폿이 형성되지 않고, 용기의 주위에까지 방전이 돌아 들어가는 경우가 있다. 그리고 용기에 방전이 돌아 들어가면, 음극강하 전압이 커짐으로써 방전램프의 내벽이 흑화(黑化)하거나, 전극의 수명이 짧아 진다. 특히, 열전자 방사부의 열전자 방사능력이 낮아지면, 전극의 수명에 이르기 전에 방전의 들어감이 일어나기 어렵고, 수명이 짧아지는 것을 촉진하게 된다.By the way, the semiconductor magnetism of the hot electron emitting portion described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-65764 discloses that since the hot electron radiating portion does not reach a predetermined temperature at the time of glow discharge due to lack of activation of the surface, an arc spot appears in the hot electron radiating portion. It may not form, and discharge may return to the periphery of a container. When the discharge returns to the container, the cathode drop voltage increases, and the inner wall of the discharge lamp becomes black or the life of the electrode becomes short. In particular, when the thermoelectron radiating ability of the thermoelectron radiating part is lowered, it is difficult to enter discharge before reaching the life of the electrode, and it is promoted to shorten the life.

또, 예를 들면 일본국 특개평 6-302297호 공보 또는 일본국 특표평 9-507956호 공보에 기재된 바와 같이, 열음극은 유지기구로 유지되고, 이 유지기구는 전류를 공급하기 위한 리드선에 접속하여 방전램프의 외부로 도출되고 있다.For example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-302297 or Japanese Patent Laid-Open No. 9-507956, the hot cathode is held by a holding mechanism, which is connected to a lead wire for supplying current. It is led out of the discharge lamp.

그리고, 글로방전시에는 유지기구가 냉음극의 역할을 담당하여 전자의 공급원이 되고, 글로방전시에 온도 상승하면 반도체 자기로부터 전자방사가 활성화하여 아크방전으로 이행한다.During the glow discharge, the holding mechanism plays the role of a cold cathode and becomes a source of electrons. When the temperature rises during the glow discharge, electron radiation is activated from the semiconductor porcelain and transitions to arc discharge.

그런데, 이들 일본국 특개평 6-302297호 공보 또는 일본국 특표평 9-507956호 공보에 기재된 구성에서는 글로방전시에 열전자 방사부의 온도가 올라가기 어렵고, 아크방전으로 이행하기까지의 시간이 걸린다. 그리고, 글로방전시간이 길면, 열음극은 이온스퍼터링의 영향을 크게 받기 때문에, 열음극에 문제점이 생긴다. 즉, 반도체 자기의 표면에 있는 활성물질이 스퍼터되거나, 용기나 이너리드의 스퍼터물이 반도체 자기의 표면에 퇴적하여 작업 함수가 높아지기 때문에 열전자 방사능력을 저하시키는 문제점이 생기거나, 전극 수명을 저하시키거나 방전램프의 밸브 내벽을 흑화시키거나 한다.By the way, in the structure of Unexamined-Japanese-Patent No. 6-302297 or Unexamined-Japanese-Patent No. 9-507956, the temperature of a thermoelectron radiating part hardly rises at the time of a glow discharge, and it takes time to transition to arc discharge. In addition, when the glow discharge time is long, the hot cathode is greatly affected by ion sputtering, which causes a problem in the hot cathode. That is, the active material on the surface of the semiconductor porcelain is sputtered, or the sputtered material of the container or inner lead is deposited on the surface of the semiconductor porcelain, resulting in a high work function. Or blackening the inner wall of the discharge lamp.

상술한 바와 같이 일본국 특개평 1-65764호 공보에 기재된 열전자 방사부의 반도체자기는 표면의 활성화 부족 등의 원인으로 글로방전시에 열전자 방사부가 소정의 온도에 도달하지 않고, 열전자 방사부에 아크 스폿이 형성되지 않으며, 용기의 외부둘레에 방전이 돌아 들어가기 쉽다. 그리고 용기에 방전이 들어가면 음극강하 전압이 커짐으로써 방전램프의 밸브 내벽이 흑화하거나, 전극의 수명이 짧아지게 된다.As described above, the semiconductor magnetic field of the hot electron radiating portion described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-65764 does not reach a predetermined temperature during the glow discharge due to lack of activation of the surface, and thus the arc spot on the hot electron radiating portion. This is not formed, and discharge is likely to enter the outer circumference of the container. When the discharge enters the container, the cathode drop voltage becomes large, and the inner wall of the valve of the discharge lamp becomes black or the life of the electrode becomes short.

또, 일본국 특개평 6-302297호 공보 또는 일본국 특표평 9-507956호 공보에 기재된 구성에서는 글로방전시에 열전자 방사부의 온도가 올라가기 어렵고, 아크방전으로 이행하기까지 시간이 걸린다. 그리고, 글로방전 시간이 길면, 열음극은 이온 스퍼터링의 영향을 크게 받기 때문에 열음극에 문제가 생긴다.In the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-302297 or Japanese Patent Laid-Open No. 9-507956, the temperature of the hot-electron radiating part is difficult to rise during the glow discharge, and it takes time to move to the arc discharge. In addition, when the glow discharge time is long, the hot cathode is greatly affected by ion sputtering, which causes a problem in the hot cathode.

즉, 반도체 자기의 표면에 있는 활성물질이 스퍼터되거나, 용기나 이너리드의 스퍼터물이 반도체 자기의 표면에 퇴적하여 작업 함수를 높게 하여 열전자 방사능력을 저하시키는 문제가 생기거나, 전극수명을 저하시키거나, 방전램프의 밸브 내벽을 흑화시키거나 하는 문제를 갖고 있다.That is, the active material on the surface of the semiconductor porcelain is sputtered, or the sputtered material of the container or inner lead is deposited on the surface of the semiconductor porcelain, resulting in a problem of lowering the thermoelectron radiation ability by increasing the work function, or reducing the lifetime of the electrode. Or blackening the valve inner wall of the discharge lamp.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로 글로방전에서 아크방전으로의 전이시간을 단축함과 동시에 아크방전을 안정화시켜, 전극 수명의 저하와 밸브 내벽의 흑화를 방지할 수 있는 전자방출 전극구체 및 이 전극구체를 이용한 방전 램브 및 이 방전램프를 장착한 램프장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to shorten the transition time from the glow discharge to the arc discharge and stabilize the arc discharge, thereby preventing the deterioration of the electrode life and the blackening of the valve inner wall, and the electrode sphere Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a discharge lamp using and a lamp device equipped with the discharge lamp.

본 발명은 수명 연장을 도모한 전자방출 전극구체, 방전램프 및 방전램프장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electron-emitting electrode sphere, a discharge lamp and a discharge lamp device to extend the life.

도 1은 본 발명의 한 실시형태인 방전램프(형광램프)장치를 나타내는 일부 절개 평면도,1 is a partially cutaway plan view showing a discharge lamp (fluorescent lamp) device according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 방전램프(형광 램프)에 밀봉 장착한 본 발명의 한 실시형태의 전자방출 전극구체인 열음극을 나타내는 종단면도,FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a hot cathode, which is an electron-emitting electrode structure of one embodiment of the present invention sealedly mounted to the discharge lamp (fluorescent lamp) of FIG. 1;

도 3은 상기 절연체를 갖는 열음극의 방전전류(A)와 음극강하 전압(V)의 관계를 나타내는 그래프,3 is a graph showing a relationship between a discharge current A and a cathode drop voltage V of a hot cathode having the insulator;

도 4는 상기 절연체를 갖지 않는 열음극의 방전전류(A)와 음극강하 전압(V)의 관계를 나타내는 그래프,4 is a graph showing the relationship between the discharge current A and the cathode drop voltage V of a hot cathode without the insulator;

도 5는 상기와 다른 실시형태의 전극인 열음극을 나타내는 사시도,5 is a perspective view showing a hot cathode, which is an electrode of an embodiment different from the above;

도 6은 상기 도 5에 도시한 열음극을 이용한 형광 램프의 입력전력(W)과 글로아크 전이시간τg(초^-1)의 역수와의 관계를 나타내는 그래프,6 is a graph showing the relationship between the input power (W) of the fluorescent lamp using the hot cathode shown in FIG. 5 and the inverse of the glow arc transition time tau g (sec ⁻¹ );

도 7은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 평면도,7 is a plan view showing a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 8은 상기 도 7에 도시한 열음극의 측면도,8 is a side view of the hot cathode shown in FIG. 7;

도 9는 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 평면도,9 is a plan view showing a hot cathode in an embodiment different from the above;

도 10은 상기 도 9에 도시한 열음극의 측면도,10 is a side view of the hot cathode shown in FIG. 9;

도 11은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 평면도,11 is a plan view showing a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 12는 상기 도 11에 도시한 열음극의 측면도,12 is a side view of the hot cathode shown in FIG. 11;

도 13은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 사시도,13 is a perspective view illustrating a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 14는 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 사시도,14 is a perspective view illustrating a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 15는 상기 도 14에 도시한 열음극을 이용한 형광램프의 일부 단면 평면도,15 is a partial cross-sectional plan view of the fluorescent lamp using the hot cathode shown in FIG. 14;

도 16은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 사시도,16 is a perspective view illustrating a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 17은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 상면도,17 is a top view showing a hot cathode of another embodiment different from the above;

도 18은 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내고, 도 18의 (a)는 상면도, 도 18의 (b)는 종단면도,FIG. 18 shows a hot cathode of another embodiment different from the above, FIG. 18A is a top view, FIG. 18B is a longitudinal sectional view,

도 19는 상기와 다른 실시형태의 열음극을 나타내는 일부 절개 단면도, 및19 is a partial cutaway sectional view showing a hot cathode of an embodiment different from the above, and

도 20은 상기 실시형태의 방전램프장치를 나타내는 사시도이다.20 is a perspective view showing a discharge lamp device of the above embodiment;

본 발명은 다음의 각 항의 발명을 제공하는 것이다.This invention provides the invention of each of the following items.

(1)방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어진 전자방출체;(1) an electron-emitting body consisting of an aggregate of granules heated by discharge to emit hot electrons on an exposed surface;

상기 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출 전극구체.And a discharge concentrating means for concentrating discharge on the exposed surface by approaching or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron emitting body.

이 열전자 방출전극은 과립의 집합체로 이루어지고, 이 집합체 표면의 노출면이 시동시에는 냉음극으로서 글로방전하고, 높은 음극강하 전압에서 가속된 이온이 전극 전체를 가열하여 온도를 상승시키지만, 전자방출체의 입자는 열용량이 작은 것에 더하여 인접하는 입자와의 열저항도 높기 때문에 승온하기 쉽고, 그 후 입자가 집중적으로 가열되어 열전자가 충분히 방출할 수 있는 온도에 도달하면 글로방전에서 아크방전으로 이행한다.The hot electron emission electrode is composed of a granule of aggregates, and the exposed surface of the aggregate surface glows as a cold cathode at start-up, and ions accelerated at a high cathode drop voltage heat the entire electrode to raise the temperature, but emit electrons. In addition to the small heat capacity, the particles of the sieve have a high thermal resistance with adjacent particles, and thus are easily heated. After that, when the particles are intensively heated to reach a temperature at which the hot electrons can be sufficiently released, the particles discharge from the arc to arc discharge. .

즉, 방전집중부를 설치함으로써 글로방전시에 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체의 노출면에 전계를 집중할 수 있어, 전자방출체의 온도를 단시간에 높일 수 있다.That is, by providing the discharge concentration section, the electric field can be concentrated on the exposed surface of the electron-emitting body made up of the aggregate of granules during the glow discharge, and the temperature of the electron-emitting body can be increased in a short time.

(2)방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체;(2) an electron-emitting body consisting of an aggregate of granules heated by discharge to emit hot electrons on an exposed surface;

상기 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단; 및Discharge concentrating means for concentrating discharge on the exposed surface by approaching or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body; And

상기 전자방출체를 수용하는 용기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출 전극구체.Electron-emitting electrode sphere, characterized in that consisting of a container for receiving the electron-emitting body.

그리고, 용기가 도전성이 있는 재료인 경우는 용기 자체를 도전체부로서 또 용기가 절연성이나 반절연성 재료인 경우는 용기내의 전자방출체의 근방에 용기와는 별체의 도전체부를 설치함으로써 글로방전시에 도전체부에 전계를 집중시킬 수 있다.If the container is made of a conductive material, the container itself is used as the conductor portion. If the container is made of an insulating or semi-insulating material, a conductive part separate from the container is provided in the vicinity of the electron-emitting body in the container, so that the glow is discharged. The electric field can be concentrated in the conductor.

그리고, 용기의 개구부에 면하는 전자방출체 표면의 노출면에 아크방전이 일어난다.Then, arc discharge occurs on the exposed surface of the surface of the electron-emitting body facing the opening of the container.

그리고, 전자방출체의 온도를 단시간 중에 상승시켜 아크 스폿을 형성할 수 있어, 글로방전에서 아크방전으로의 이행을 촉진하고, 이 전극을 방전램프에 이용한 때, 밸브 내벽을 흑화하거나, 수명을 짧게 하거나 하는 일이 없다.Then, the temperature of the electron-emitting body can be raised in a short time to form an arc spot, thereby facilitating the transition from the glow discharge to the arc discharge, and when the electrode is used for the discharge lamp, the inner wall of the valve is blacked or the life is shortened. There is nothing to do.

(3)방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체;(3) an electron-emitting body consisting of an aggregate of granules heated by discharge to emit hot electrons on an exposed surface;

상기 전자방출체를 수용하고, 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하는 부분을 도전체로서 상기 노출면에 방전을 집중시키는 용기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출 전극구체.And a container for accommodating the electron-emitting body and concentrating a discharge on the exposed surface as a conductor, the portion of the electron-emitting body proximate or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body.

(4)상기 용기가 금속으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 상기 (3)의 전자방출 전극구체.(4) The electron-emitting electrode sphere according to (3), wherein the vessel is made of metal.

용기의 재료는 방전시에 전극이 도달하는 온도에 있어서도 비교적 낮은 증기압인 금속, 예를 들면 W, Mo, Re, Ta, Ti, Zr, Ni나 Fe 등의 적어도 한 종류 또는 이들 금속의 합금 또는 이들 금속의 탄화물(C), 질화물(N), 규소화물(Si)이나 붕소화물(B) 등으로 이루어진다. 그리고, 이들 물질은 통전시에 양도체로서 움직여 내부에 수납되어 있는 전자방출체로의 통류를 충분히 실시할 수 있어, 아크 스폿이 형성되기 쉬운 양호한 전자방사를 얻을 수 있다.The material of the container is a metal having a relatively low vapor pressure even at a temperature reached by the electrode at the time of discharge, for example, at least one kind of W, Mo, Re, Ta, Ti, Zr, Ni or Fe, or an alloy of these metals or these It consists of carbide (C), nitride (N), silicide (Si), boride (B), etc. of a metal. In addition, these substances move as a good conductor at the time of energization and can sufficiently conduct the flow to the electron-emitting body housed therein, so that good electron-spinning can be obtained easily in which arc spots are easily formed.

또, 상기 금속에 Ba, Sr, Ca나 Th 등의 산화물로 이루어지는 반도체물질을 가한 것이라도 좋다. 이들 용기는 전체를 금속으로 형성함으로써 열용량이 작음과 동시에 열이 빠져나가기 어려운 전자방출체의 입자에 아크 스폿을 형성하기 쉬워진다.Moreover, what added the semiconductor material which consists of oxides, such as Ba, Sr, Ca, and Th, may be added to the said metal. Since these containers are formed entirely of metal, it is easy to form arc spots in the particles of the electron-emitting body that have a low heat capacity and hardly escape heat.

(5)상기 금속용기의 외표면이 절연피복되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (4)의 전자방출 전극구체.(5) The electron-emitting electrode sphere according to (4), wherein the outer surface of the metal container is covered with an insulating coating.

절연피복한 부분은 방전하기 어렵고, 금속이 노출한 부분에 전계가 집중하여 전자방출체의 노출면의 일부에 집중적으로 글로방전을 발생할 수 있다. 절연피복은 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 지르코늄이나 산화 탄탈 등의 금속산화물의 적어도 1종류 또는 이들의 혼합물을 이용하여 형성할 수 있다.Part of the insulating coating is difficult to discharge, and the electric field is concentrated on the exposed part of the metal, so that the glow discharge may be concentrated on a part of the exposed surface of the electron-emitting body. The insulating coating can be formed using at least one kind or mixtures of metal oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, zirconium oxide and tantalum oxide.

(6)상기 용기가 절연성 또는 반절연성인 것을 특징으로 하는 (2)의 전자방출 전극구체.(6) The electron-emitting electrode sphere according to (2), wherein the container is insulating or semi-insulating.

(7)상기 용기가 금속산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (6)에 기재된 전자방출 전극구체.(7) The electron emitting electrode sphere according to (6), wherein the container is made of a metal oxide.

(6), (7)에 있어서, 용기가 모결정(BaTio₃이나 BaZrO₃등)에 첨가제(Ta₂O₃등)를 가하여 얻어진 반절연성의 예를 들면 반도체 세라믹스 등이 있다. 이 용기는 상온에서는 양호한 도전작용은 없지만, 온도가 올라가면 저항값이 내려가 도전체가 된다. 그리고, 일단 도전체가 되면 용기는 고온이 되고, 용기내에 수납된 전자방출체의 활성화를 촉진하여 방전의 유지가 계속된다.6, and the like (7), wherein the container base is determined (BaTio ₃ or BaZrO _3, and so on) to the additive (Ta ₂ O _3, etc.), an example of a semi-insulating semiconductor ceramic obtained by adding for example a. This container does not have good conduction at room temperature, but as the temperature rises, the resistance decreases to become a conductor. And once a conductor becomes a high temperature, a container becomes high temperature, it promotes activation of the electron emitting body accommodated in a container, and maintenance of discharge continues.

또, 절연성이 높은 용기의 경우는 용기내에 수납된 전자방출체와 전기적 접속이 이루어지도록 용기의 표면에 도전성을 갖는 금속판체나 금속 탄화물, 금속 질화물 등의 피막으로 이루어지는 피복을 설치해두면 좋다.In the case of a highly insulating container, a coating made of conductive metal plate, metal carbide, metal nitride, or the like may be provided on the surface of the container so as to make electrical connection with the electron-emitting body contained in the container.

(8)상기 용기가 유지기구로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 (2) 내지 (7)의 어느 하나의 전자방출 전극구체.(8) The electron-emitting electrode sphere according to any one of (2) to (7), wherein the container is supported by a holding mechanism.

(9)상기 방전집중수단이 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉한 금속 돌기인 (1)의 전자방출 전극구체.(9) The electron-emitting electrode sphere of (1), wherein the discharge concentrating means is a metal protrusion proximate or in contact with at least a part of the exposed surface of the electron-emitting body.

봉형상이나 판형상 등으로 이루어지는 금속 돌기의 선단을 뾰족하게 함으로써 글로방전 시에 전계가 보다 집중한다. 이 선단의 첨예부(尖銳部)는 선단이 뾰족한 침형상, 각형상, 원추형상이나 각추형상 등 또는 끝이 절단된 원추형상, 끝이 절단된 각추형상이나 원호형상 등을 포함하며, 전계 집중이 일어나는 형상으로 하는 것이 바람직하다.By sharpening the tip of the metal projection made of a rod or plate, the electric field is more concentrated at the time of glow discharge. The sharp part of the tip includes a sharp needle tip, a corner shape, a cone shape or a cone shape, a cone shape cut off the tip, a cone shape cut off the tip or an arc shape, and the like, It is preferable to set it as a shape.

용기가 도전성이고, 용기와는 별도로 도전체부를 설치하는 경우도 양자를 전기적으로 동전위가 되도록 접속하고 있는 것이 바람직하다.In the case where the container is conductive and a conductor portion is provided separately from the container, it is preferable that the containers are electrically connected so as to be electrically coincident.

(10)상기 금속 돌기가 설편(舌片)형상인 것을 것을 특징으로 하는 (9)의 전자방출 전극구체.(10) The electron-emitting electrode sphere according to (9), wherein the metal protrusions are in the shape of tongue pieces.

(11)상기 방전집중수단이 상기 전자방출체를 관통하여 상기 노출면에서 돌출한 도전성의 봉형상 돌기인 것을 특징으로 하는 (1)의 전자방출 전극구체.(11) The electron-emitting electrode sphere according to (1), wherein the discharge concentrating means is a conductive rod-shaped protrusion that penetrates the electron-emitting body and protrudes from the exposed surface.

(12)상기 봉형상 돌기가 상기 노출면의 중심에서 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 (10)에 기재된 전자방출 전극구체.(12) The electron-emitting electrode sphere according to (10), wherein the rod-shaped protrusion protrudes from the center of the exposed surface.

(13)상기 봉형상 돌기가 상기 노출면의 중심에서 편심하여 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 (11)에 기재된 전자방출 전극구체.(13) The electron-emitting electrode sphere according to (11), wherein the rod-shaped protrusion protrudes eccentrically from the center of the exposed surface.

돌출한 봉형상 돌기가 전자방출체의 노출면의 중심축에서 편위한 위치에서 돌출하고 있음으로써 아크 스폿이 형성되기 쉬운 돌출부 주위 및 용기 내벽에 접촉이나 근접하고 있는 전자방출체의 온도가 상승하기 쉬워지고, 글로방전에서 아크방전으로의 이행을 양호하게 할 수 있다.The protruding rod-shaped protrusion protrudes at a position flattened from the central axis of the exposed surface of the electron-emitting body, so that the temperature of the electron-emitting body that is in contact with or close to the protrusions and the inner wall of the container where arc spots are easily formed is likely to rise. It is possible to improve the transition from glow discharge to arc discharge.

(14)상기 방전집중수단이 상기 용기의 개구부측을 덮는 금속메쉬인 것을 특징으로 하는 (2)의 전자방출 전극구체.(14) The electron-emitting electrode sphere according to (2), wherein the discharge concentrating means is a metal mesh covering the opening side of the container.

용기 앞면측의 개구부의 전자방출체의 노출면에 임하여 금속메쉬로 이루어지는 도전체부를 설치함으로써 글로방전시에 메쉬에 전계를 집중하므로 전자방출체의 온도를 상승시켜 아크 스폿을 형성할 수 있고, 글로방전시에 아크방전으로의 이행을 촉진하며, 이 전극을 방전램프에 이용할 수 있어 밸브 내벽을 흑화시키거나, 수명을 짧게 하거나 하지 않는다.By providing a conductive part made of a metal mesh on the exposed surface of the electron-emitting body in the opening on the front side of the container, the electric field is concentrated on the mesh during the glow discharge, so that the temperature of the electron-emitting body can be raised to form an arc spot. When discharging, the transition to arc discharge is promoted, and this electrode can be used for the discharge lamp, so that the inner wall of the valve is not blackened or the life is shortened.

또한 이 메쉬는 Ni, W, 스테인리스스틸 등의 금속선을 엮은 것이나 금속판체에 다수의 구멍을 천공한 것을 이용할 수 있다.As the mesh, a metal wire such as Ni, W, stainless steel, or the like obtained by boring a large number of holes in a metal plate can be used.

(15)상기 방전집중수단이 상기 용기 또는 상기 유지기구에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 전자방출 전극구체.(15) The electron-emitting electrode sphere according to any one of claims 9 to 13, wherein the discharge concentrating means is formed in the container or the holding mechanism.

(16)상기 전자방출체의 과립이 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류 금속 중 적어도 한 종류의 산화물을 주체로 한 것으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)의 전자방출 전극구체.(16) The electron-emitting electrode sphere according to (1) or (2), wherein the granules of the electron-emitting body are formed mainly of an oxide of at least one kind of alkaline earth metal, transition metal and rare earth metal.

전자방출체의 과립 입자가 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속 중 적어도 하나의 산화물을 주체로 한 것으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the granulated particles of the electron-emitting body are formed mainly of oxides of at least one of alkaline earth metals, transition metals and rare earth metals.

형성재료로서는 예를 들면 BaO, SrO, CaO나 Ba₄Ti₂O₉, BaTaO₃, SrTiO₃, SrZrO₃등의 알칼리 토류금속+금속산화물을 주체로 한 것이나 BaCeO₃등의 알칼리 토류금속+희토류(Sc, Y, La나 란탄족 등)금속의 산화물을 주체로 한 것을 이용할 수 있다.Forming material includes, for example BaO, SrO, CaO and _{_{_{Ba 4 Ti 2 O 9, BaTaO}}} 3, SrTiO 3, SrZrO 3 , such as the alkaline earth metal + would a metal oxide as a main component an alkaline earth metal + rare earth, such as BaCeO ₃ ( Sc, Y, La, or a lanthanide group) can be used mainly a metal oxide.

그리고, 이들은 낮은 작업 함수를 갖는 것으로 음극강하 손실이 적고 또 대기성분과 반응하기 어렵기 때문에 제조가 용이해지는 등의 작용을 나타낸다.In addition, they have a low work function, have a low cathode drop loss and are difficult to react with atmospheric components, thereby facilitating manufacturing.

(17)상기 전자방출체의 과립의 표면에는 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속 중 적어도 한 종류의 탄화물 및/또는 질화물의 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)의 전자방출 전극구체.(17) The electron emission of (1) or (2), wherein a film of carbide and / or nitride of at least one kind of alkali earth metal, transition metal, and rare earth metal is formed on the surface of the granule of the electron-emitting body. Electrode Sphere.

전자방출체의 입자의 표면의 적어도 일부에 형성하는 피막인 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속 중 적어도 하나의 탄화물 및/또는 질화물로 이루어지는 피막으로서 Ti, Ta, Zr, Nb, Hf나 W 등의 탄화물이나 질화물, 예를 들면 TaC나 TiC 등의 탄화물 또는 TiN이나 ZrN 등의 질화물로 이루어지는 고융점 물질의 박막을 형성한다. 이에 의해 전극물질 특히 에미션(전자방사)에 기여하는 알칼리 토류금속이 이온 스퍼터링에 의해 비산이나 증발하는 것을 저감할 수 있다.A film composed of carbide and / or nitride of at least one of alkaline earth metal, transition metal and rare earth metal, which is a film formed on at least a part of the surface of the particle of the electron-emitting body, and such as Ti, Ta, Zr, Nb, Hf or W A thin film of a high melting point material made of carbides or nitrides such as carbides such as TaC or TiC or nitrides such as TiN or ZrN is formed. As a result, it is possible to reduce the scattering and evaporation of alkaline earth metals which contribute to the electrode material, especially the emission (electron radiation) by ion sputtering.

(18)방전에 제공하는 가스를 밀봉하는 유리 밸브와;(18) a glass valve for sealing a gas provided for discharge;

상기 밸브내에 설치되어 상기 가스의 방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체와, 상기 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단으로 이루어지는 전자방출 전극구체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프.An electron-emitting body comprising an aggregate of granules provided in the valve and heated by the discharge of the gas to emit hot electrons from the exposed surface; and at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body in proximity to or in contact with the exposed surface. A discharge lamp comprising an electron-emitting electrode sphere comprising discharge concentration means for concentrating discharge.

(19)방전에 제공하는 가스를 밀봉하여 방전로를 형성하는 유리 밸브;(19) a glass valve for sealing a gas provided for discharge to form a discharge path;

상기 유리 밸브의 단부에 설치되어 상기 가스의 방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체 및 이 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단으로 이루어지는 전자방출 전극구체; 및An electron emitter comprising an aggregate of granules provided at an end of the glass valve and heated by the discharge of the gas to emit hot electrons on an exposed surface, and the exposure in proximity to or in contact with at least a portion of the exposed surface of the electron emitter An electron-emitting electrode sphere comprising discharge concentration means for concentrating discharge on the surface; And

상기 전자방출 전극구체에 접속되어 이 전극구체간에 전압을 인가하는 전원회로장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프장치.And a power supply circuit device connected to said electron-emitting electrode sphere to apply a voltage between the electrode spheres.

(20)방전에 제공하는 가스를 밀봉하는 유리 밸브내에 설치되어 상기 가스의 방전에 의해 가열되어 노출면에서 열전자를 방출하는 과립의 집합체로 이루어지는 전자방출체와, 상기 전자방출체의 상기 노출면의 적어도 일부에 근접 또는 접촉하여 상기 노출면에 방전을 집중시키는 방전집중수단으로 이루어지는 전자방출 전극구체로 이루어지는 방전램프와;(20) an electron-emitting body comprising an aggregate of granules provided in a glass valve for sealing a gas to be discharged and heated by discharge of the gas to emit hot electrons on an exposed surface, and the exposed surface of the electron-emitting body A discharge lamp comprising an electron-emitting electrode sphere comprising discharge concentration means for concentrating discharge on the exposed surface in proximity to or in contact with at least a portion;

상기 방전램프를 수용하는 케이스체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프장치.And a case body for accommodating the discharge lamp.

이 방전램프장치를 이용한 조명장치는 액정표시장치, 액정텔레비젼이나 장식장치 등의 백라이트용, 팩시미리 등의 원고판독용, 복사기의 노광용이나 제전용(除電用) 등의 OA기기 또는 통상의 조명용기구나 등기구 등으로서 널리 사용할 수 있다.The lighting device using the discharge lamp device is used for backlights such as liquid crystal display devices, liquid crystal televisions or decorative devices, for reading documents such as facsimile, for exposure of photocopiers, for OA devices such as static eliminators, or ordinary lighting containers. It can be widely used as a light fixture or the like.

이하, 본 발명의 전자방출 전극구체 및 방전램프의 한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of the electron emission electrode structure and discharge lamp of this invention are described with reference to drawings.

도 1은 방전램프장치를 나타내는 일부 절개 평면도, 도 2는 전자방출 전극구체를 나타내는 종단면도이다.1 is a partial cutaway plan view showing a discharge lamp device, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing an electron-emitting electrode sphere.

도면에 있어서 “1”은 방전램프, 예를 들면 형광램프이고, 이 램프(1)는 직관형상의 외부직경이 예를 들면 3 내지 15mm, 여기에서는 약 4mm, 전체 길이가 약 300mm의 투광성 용기로 된 유리 밸브(2)의 양단 내부에는 전극구체로서의 열음극(3A)이 대향하여 배치됨과 동시에 단부에 열음극(3A)와 접속한 리드선(4)이 각각 기밀(氣密)하게 봉해져 있다.In the figure, "1" is a discharge lamp, for example a fluorescent lamp, which is a light-transmissive container having a straight outer diameter of, for example, 3 to 15 mm, here about 4 mm and a total length of about 300 mm. Inside the both ends of the glass valve 2, the hot cathode 3A as the electrode spheres is arranged to face each other, and the lead wires 4 connected to the hot cathode 3A are hermetically sealed at the ends.

또, 이 유리 밸브(2)내에는 방전매체인 희가스 예를 들면 아르곤가스(Ar)가 20Torr와 수은이 밀봉되어 있다. 또한 열음극(3A) 사이의 거리는 약 260mm로 설정되어 있다. 또한 유리 밸브(2) 내 또는 외벽면에는 도시하지 않은 형광체 피막이 도포 형성되어 있다.In the glass valve 2, a rare gas, for example, argon gas (Ar), which is a discharge medium, is sealed with 20 Torr and mercury. The distance between the hot cathodes 3A is set to about 260 mm. In addition, the phosphor film which is not shown in figure is apply | coated and formed in the glass valve 2 or the outer wall surface.

또, 상기 열음극(3A)은 전자방출체(5)를 충전한 용기(6)과 이 용기(6)를 유지하는 유지기구(7A) 및 이 유지기구(7A)를 지지함과 동시에 전기적인 접속을 이루는 리드선(4)으로 구성되어 있다.(또한 열음극으로서는 리드선을 포함하지 않는 경우도 있다.)In addition, the hot cathode 3A supports the container 6 filled with the electron-emitting body 5, the holding mechanism 7A holding the container 6, and the holding mechanism 7A and is electrically connected at the same time. It consists of a lead wire 4 which forms a lead. (In addition, a lead wire may not be included as a hot cathode.)

상기 용기(6)는 탄탈(Ta) 및 지르코늄(Zr) 등의 도전성의 재료를 주성분으로 한 것으로 이루어지고, 원형의 바닥면(61)과 선단에 개구부(62)를 갖는 바닥이 있는 원통(컵)형상을 이룸과 동시에 외부둘레 측면에 원주형상의 오목부(63)가 형성되어 있다.The container 6 is composed mainly of conductive materials such as tantalum (Ta) and zirconium (Zr), and has a bottomed cylinder (cup) having a circular bottom surface 61 and an opening 62 at the tip. At the same time, a cylindrical recess 63 is formed on the outer circumferential side.

또, 유지기구(7A)는 니켈제이고, 상기 용기(6)를 수용하는 원형의 바닥면(71)과 개구부(72)를 갖는 바닥이 있는 원통(컵)형상을 이루고 있으며, 상기 용기(6)의 오목부(63) 내에 유지기구(7A)의 개구부(72)의 둘레가장자리가 삽입됨으로써 일체화하고, 양자는 기계적 및 전기적으로 접속되어 용기(6)가 유지기구(7A)에 동축적으로 설치된 구성으로 되어 있다.The holding mechanism 7A is made of nickel and has a bottomed cylindrical (cup) shape having a circular bottom surface 71 and an opening 72 for accommodating the container 6, and the container 6 The peripheral edge of the opening 72 of the retaining mechanism 7A is inserted into the recessed portion 63 of the c) to be integrated, and both are mechanically and electrically connected so that the container 6 is coaxially provided to the retaining mechanism 7A. It is composed.

그리고, 상기 용기(6) 내에는 직경 10㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 직경 20㎛ 내지 100㎛의 입자형상의 바륨(Ba)과 탄탈(Ta)의 산화물을 주체로 하여 이것에 소량의 산화 지르코늄(ZrO₂)를 첨가한 반도체자기의 과립(51, …)의 복수개의 집합체로 이루어지는 전자방출체(5)가 충전 수납되어 있다. 또, “8”은 용기(6) 외표면의 오목부(63)보다 하면측 및 유지기구(7A)의 내표면에 피복된 산화 알루미늄으로 이루어지는 절연체이다.In the vessel 6, a small amount of zirconium oxide is mainly composed of oxides of barium (Ba) and tantalum (Ta) in the form of particles having a diameter of 10 µm to 500 µm, preferably 20 µm to 100 µm. The electron-emitting body 5 which consists of a plurality of aggregates of the semiconductor magnetic granules 51, ... to which (ZrO ₂ ) is added is stored. In addition, "8" is an insulator made of aluminum oxide coated on the lower surface side and the inner surface of the holding mechanism 7A than the concave portion 63 of the outer surface of the container 6.

또, 상기 유지기구(7A)의 바닥면(71)의 거의 중앙에는 리드선(4)이 용접되어, 상술한 바와 같이 용기(6), 유지기구(7A), 전자방출체(5) 및 이 리드선(4)으로 열음극(3A)을 구성하고 있다.Moreover, the lead wire 4 is welded to the substantially center of the bottom surface 71 of the said holding mechanism 7A, As mentioned above, the container 6, the holding mechanism 7A, the electron-emitting body 5, and this lead wire The hot cathode 3A is constituted by (4).

또한, 상기 용기(6)를 형성하는 도전성의 재료는 상기 이외 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 레늄(Re), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 하프늄(Hf), 니켈(Ni)이나 철(Fe) 등의 적어도 한 종류 또는 이들 금속의 합금 또는 이들 금속의 탄화물(C), 질화물(N), 규소화물(Si)나 붕소화물(B) 등으로 형성할 수 있다. 또, 상기 금속에 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca)이나 토륨(Th) 등의 산화물로 이루어지는 반도체 물질을 가한 것이라도 좋다.In addition, the conductive materials forming the container 6 include tungsten (W), molybdenum (Mo), rhenium (Re), titanium (Ti), tantalum (Ta), zirconium (Zr), and niobium (Nb). , At least one of hafnium (Hf), nickel (Ni), iron (Fe), or an alloy of these metals or carbides (C), nitrides (N), silicides (Si) or borides (B) of these metals. Or the like. Moreover, the semiconductor material which consists of oxides, such as barium (Ba), strontium (Sr), calcium (Ca), and thorium (Th), may be added to the said metal.

또, 용기(6) 외의 형성재료로서는 예를 들면 모결정(BaTiO₃이나 BaZrO₃등)에 첨가제(Ta₂O₃등)을 가하여 얻어진 반절연성의 예를 들면 반도체 세라믹스도, 또는 BaO, SrO, CaO나 Ba₄Ti₂O₉, BaTaO₃, SrTio₃, SrZrO₃등의 알칼리 토류금속+금속산화물을 주체로 한 것이나 BaCeO₃등의 알칼리 토류금속+희토류(Sc, Y, La나 란탄족 등) 금속의 산화물을 주체로 한 것을 이용할 수 있다.In addition, as a forming material other than the container 6, for example, semi-insulating material obtained by adding an additive (Ta ₂ O _3, etc.) to a mother crystal (BaTiO ₃ , BaZrO _3, etc.), for example, semiconductor ceramics, or BaO, SrO, Mainly composed of alkaline earth metals + metal oxides such as CaO, Ba ₄ Ti ₂ O ₉ , BaTaO ₃ , SrTio ₃ , SrZrO ₃ or alkaline earth metals + rare earths such as BaCeO ₃ (Sc, Y, La or Lanthanides) The thing which mainly uses the metal oxide can be used.

또한 상기 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속의 재료로 형성한 용기(6)의 경우에는 그 표면에 상기 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속 중 적어도 하나의 탄화물이나 질화물, 예를 들면 TaC나 TiC 등의 탄화물 또는 TiN이나 ZrN 등의 질화물로 이루어지는 고융점 물질의 피막을 형성해둠으로써 전극용기(6)가 이온 스퍼터링에 의해 비산이나 증발하는 것을 저감할 수 있다.In the case of the container 6 formed of the alkaline earth metal, the transition metal and the rare earth metal, at least one carbide or nitride of the alkaline earth metal, the transition metal and the rare earth metal, for example, TaC or TiC By forming a film of a high melting point material made of carbide such as carbide or nitride such as TiN or ZrN, it is possible to reduce the scattering or evaporation of the electrode container 6 by ion sputtering.

또, 용기(6)가 절연성의 재료인 경우는 용기(6)의 표면에 도전성을 갖는 금속판체나 봉형상체 등을 근접시키거나 금속 탄화물이나 금속 질화물 등으로 이루어지는 피막을 형성시키면 좋다.In the case where the container 6 is made of an insulating material, a conductive metal plate or rod-shaped body may be brought close to the surface of the container 6 or a film made of metal carbide, metal nitride, or the like may be formed.

또, 전자방출체(5)는 상술한 재료 외에 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca)의 산화물이나 Ba₄Ti₂O₉, BaTaO₃, SrTiO₃, SrZrO₃등의 알칼리 토류금속+금속산화물을 주체로 한 것 또는 BaCeO₃등의 알칼리 토류금속+희토류(스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La)이나 란탄족 등) 금속의 산화물을 주체로 한 것을 이용할 수 있다.In addition, the electron-emitting body 5 is the above-mentioned material in addition to barium (Ba), strontium (Sr), an oxide of calcium (Ca), or _{_{_{Ba 4 Ti 2 O 9, BaTaO}}} 3, SrTiO 3, SrZrO 3 , such as of alkaline earth metals The main metal oxides include those mainly composed of oxides of alkali earth metals + rare earths (scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La) or lanthanides) metals such as BaCeO ₃ ).

또, 상기 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류 금속의 재료로 이루어지는 전자방출체(5)의 경우에는 용기(6)와 동일하게 그 표면에 상기 알칼리 토류금속, 천이금속 및 희토류금속 중 적어도 하나의 탄화물이나 질화물, 예를 들면 TaC나 TiC 등의 탄화물 또는 TiN이나 ZrN 등의 질화물로 이루어지는 고융점 물질의 피막을 형성해 둠으로써, 전자방출체(5)가 이온 스퍼터링에 의해 비산이나 증발하는 것을 저감할 수 있다.In the case of the electron-emitting body 5 made of the materials of the alkaline earth metal, the transition metal and the rare earth metal, at least one carbide of the alkaline earth metal, the transition metal and the rare earth metal is formed on the surface thereof in the same manner as the container 6. Or forming a film of a high melting point material made of a nitride such as carbide such as TaC or TiC or a nitride such as TiN or ZrN, thereby reducing the scattering and evaporation of the electron-emitting body 5 by ion sputtering. have.

또, 상기 용기(6) 및 전자방출체(5)의 제조시에 양자는 함께 소결해도 좋다.In the manufacture of the container 6 and the electron-emitting body 5, both may be sintered together.

또, 유지기구(7A)도 니켈(Ni), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al)이나 텅스텐(W) 등의 도전성을 갖는 금속 중 적어도 한 종류를 포함하는 재료로 형성할 수 있다.The holding mechanism 7A also includes at least one of conductive metals such as nickel (Ni), tantalum (Ta), titanium (Ti), zirconium (Zr), aluminum (Al) and tungsten (W). It can be formed from a material.

또, 유지기구(7A)는 용기(6)의 외측면 및 바닥면(61)의 거의 전면을 덮고 유지하는 커버구조로 한정하지 않고, 프레임 등 지주구조라도 좋다. 또한 용기(6)에 직접 리드선(4)을 접속할 수 있어, 용기(6)의 지지와 전기적인 접속을 실시할 수 있는 경우에는 유지기구(7A)는 특별히 필요로 하지 않는다.The holding mechanism 7A is not limited to the cover structure which covers and holds the outer surface of the container 6 and almost the entire surface of the bottom surface 61, and may be a support structure such as a frame. In addition, when the lead wire 4 can be directly connected to the container 6, and the support and the electrical connection of the container 6 can be performed, the holding mechanism 7A is not particularly required.

또, 상기 절연체(8)의 형성은 0.1㎛이하의 산화 알루미늄 등의 미립자를 알콜계 용제에 분산한 용액을 브러시를 이용하여 도포하고, 도포후 약 200℃의 대기 속에서 약 5분간 가열하여 용제 및 수분을 제거하여 형성하여도, 또는 이 용액속에 필요한 부분을 담그거나, 용액을 넣는 등으로 하여 도포하도록 하여도 좋다. 또 절연체(9)는 산화 알루미늄(Ai₂O₃), 산화규소(SiO₂), 산화 지르코늄(ZrO₂) 및 산화 탄탈(Ta₂O₅) 등의 금속산화물의 적어도 한 종류 또는 혼합물을 이용하여 형성하여도 좋다.In addition, the insulator 8 is formed by applying a solution obtained by dispersing fine particles such as aluminum oxide of 0.1 μm or less in an alcoholic solvent using a brush, and heating the solvent for about 5 minutes in an air at about 200 ° C. after application. And may be formed by removing moisture, or may be applied by immersing the necessary portion in this solution, or by adding a solution. The insulator 9 uses at least one kind or mixture of metal oxides such as aluminum oxide (Ai ₂ O ₃ ), silicon oxide (SiO ₂ ), zirconium oxide (ZrO ₂ ), and tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ). You may form.

그리고, 전극구체로서의 상기 구조의 열음극(3A)은 유리 밸브(2) 내에 밀봉 장착되어 형광 램프(1)로서 완성한 후, 리드선(4)(커넥터를 갖는 경우는 커넥터)을 고주파 점등회로 등을 갖는 전원회로장치(C)에 접속하면, 도전체로 이루어지는 각 유지기구(7A)를 통해서, 이 유지기구(7A)에 지지와 전기적인 접속이 이루어지고 있는 동일한 도전체로 이루어지는 용기(6)에 전류가 흐른다.The hot cathode 3A having the above-described structure as an electrode sphere is sealed in the glass valve 2 and completed as a fluorescent lamp 1, and then the lead wire 4 (connector in the case of a connector) has a high frequency lighting circuit or the like. When connected to the power supply circuit device C, current flows through the container 6 made of the same conductor that is supported and electrically connected to the holding mechanism 7A through each holding mechanism 7A made of a conductor. .

그리고, 방전로가 되는 유리 밸브(2)의 양단부에 대향 배치되어 있는 용기(6)를 도전체부로 하고 있는 열음극(3A) 사이에 방전이 일어나고, 이 방전에 의해 밸브(2)의 희가스가 전리 및 여기되어 자외선을 발생하고, 이 자외선이 형광체 피막에 의해 가시광으로 변환되고, 이 가시광이 밸브(2) 벽을 투과하여 외부로 방사된다.Then, a discharge occurs between the hot cathodes 3A having the container 6 disposed opposite to the both ends of the glass valve 2 serving as the discharge path as the conductor portion, and the rare gas of the valve 2 is ionized by the discharge. And excited to generate ultraviolet rays, which are converted into visible light by the phosphor coating, and the visible light is transmitted through the wall of the valve 2 to be emitted to the outside.

이 방전로에 면하여 배치된 열음극(3A)으로부터의 방전은 시동시에는 냉응극으로서 글로방전하고, 높은 음극강하 전압으로 가속된 이온이 전극 전체를 가열하여 온도를 상승시키지만, 전자방출체(5)의 과립(51, …)은 열용량이 작은 것에 더하여 인접하는 과립(51)과의 열저항도 높기 때문에 승온하기 쉽고, 그 후 과립(51)이 집중적으로 가열되어 열전자가 충분히 방출할 수 있는 온도에 도달하면 글로방전에서 아크방전으로 이행하고, 과립(51)에 아크 스폿이 형성되어 열음극으로서 동작한다.The discharge from the hot cathode 3A disposed to face the discharge path is glow discharged as a cold cathode at startup, and the ion accelerated by a high cathode drop voltage heats the entire electrode to raise the temperature, but the electron emitter 5 ) Granules (51, ...) are easy to raise the temperature because the heat capacity of the granules (51, ...) and the adjacent granules 51 are also high, after which the granules 51 are intensively heated to sufficiently release the hot electrons. When it reaches, it shifts from glow discharge to arc discharge, and an arc spot is formed in the granules 51 to operate as a hot cathode.

그리고, 글로방전은 도전성 용기(6)의 외표면을 제외한 거의 전체에서 일어난 후, 아크방전으로 이행하지만, 이 아크방전은 용기(6) 내에 충전 수납된 전자방출체(5)의 표층의 노출면(55)으로부터 자세하게는 개구부(62)의 내벽면에 접촉하고 있는 과립(51) 표면에서 일어나고 있다. 이것은 전자방출체(5)가 반도체 자기(세라믹)로 전기저항이 크기 때문에 전류가 흐르기 어렵고, 도전체부인 용기(6)의 내벽과 접촉하고 있거나, 또는 근접하고 있는 전자방출체(5)의 과립(51, …)으로부터 아크 스폿을 생기게 한다. 이 아크 스폿은 전자방출체(5)를 형성하는 과립(51)으로부터 전자방사성물질이 비산 소모하면, 인접하는 과립(51)로 옮겨가고 방전이 지속된다.Then, the glow discharge occurs almost entirely except the outer surface of the conductive container 6, and then proceeds to arc discharge, but this arc discharge is an exposed surface of the surface layer of the electron-emitting body 5 filled and stored in the container 6. It arises from the surface of the granule 51 which contacts the inner wall surface of the opening part 62 in detail from 55. As shown in FIG. This is because the electron-emitting body 5 is a semiconductor magnetism (ceramic) and has a large electrical resistance, so that current is difficult to flow, and the granules of the electron-emitting body 5 are in contact with or in close proximity to the inner wall of the container 6 which is a conductor part. Generates an arc spot from (51, ...). This arc spot is transferred to the adjacent granules 51 when the electron-radioactive material is scattered and consumed from the granules 51 forming the electron-emitting body 5, and the discharge is continued.

또, 동축적으로 중합된 용기(6)의 외표면과 유지기구(7A)의 내표면과의 사이에는 간격이 생기고, 이 간격이 홀로우 캐소드의 작용을 하여 이 부분에 방전이 들어가게 한다. 그러나, 본 발명에서는 용기(6)의 외표면과 유지기구(7A)의 내표면에 형성한 절연체(8)에 의해 방전이 이 용기(6)의 바닥면측으로 들어가지 않기 때문에 방전이 안정된다.In addition, a gap is formed between the outer surface of the coaxially polymerized container 6 and the inner surface of the retaining mechanism 7A, and this gap acts as a hollow cathode to allow discharge to enter this portion. However, in the present invention, since the discharge does not enter the bottom surface side of the container 6 by the insulator 8 formed on the outer surface of the container 6 and the inner surface of the holding mechanism 7A, the discharge is stabilized.

그 결과, 이 열음극(3A)의 방전 집중수단으로서는 도전성을 갖는 용기(6)가 그 작용을 이루고, 전자방출체(5)의 온도가 적절하게 상승하여 점등 중에 아크 스폿이 크게 이동하지 않고 방전에 흔들림이 없고, 아크 스폿이 적절하게 형성되어 안정된 방전을 유지할 수 있다.As a result, as the discharge concentrating means of this hot cathode 3A, the conductive container 6 achieves its function, the temperature of the electron-emitting body 5 rises appropriately, and the arc spot does not move greatly during lighting, There is no shaking, and an arc spot can be appropriately formed to maintain stable discharge.

또, 상기 형광 램프(1)는 글로방전에서 아크방전으로의 이행시간이 짧게 음극강하 전압을 저하할 수 있고, 발광효율의 향상이 도모됨과 동시에 이온충격에 의한 스퍼터도 저감할 수 있는 결과, 밸브(2) 내벽의 흑화를 방지하고 수명 연장을 도모할 수 있다.In addition, the fluorescent lamp 1 can reduce the cathode drop voltage with a short transition time from glow discharge to arc discharge, improve luminous efficiency, and reduce sputter due to ion shock. (2) The blackening of the inner wall can be prevented and the life can be extended.

도 3 및 도 4는 용기(6)의 외표면과 유지기구(7A)의 내표면에 절연체(8)를 피복 형성한 경우와, 형성하고 있지 않은 경우와의 음극강하 전압(V)을 측정한 결과를 나타낸다.3 and 4 show the negative drop voltage V measured between the outer surface of the container 6 and the inner surface of the holding mechanism 7A when the insulator 8 is coated and when it is not formed. Results are shown.

도 4에 도시한 절연체(8)를 피복 형성하고 있지 않은 경우와 비교하여 도 3에 도시한 절연체(8)를 피복 형성하고 있는 경우에는, 방전전류(A)에 대하여 음극강하 전압(V)이 거의 안정되고 흔들리지 않으며, 또 동일 방전전류(A)의 전류값에 대한 음극강하 전압(V)을 작게 할 수 있어 전극수명이 짧아지는 것을 방지할 수 있다.In the case where the insulator 8 shown in FIG. 3 is formed by coating as compared with the case where the insulator 8 shown in FIG. 4 is not formed, the cathode drop voltage V is lower than the discharge current A. FIG. It is almost stable and unstable, and the cathode drop voltage V with respect to the current value of the same discharge current A can be made small, so that the electrode life can be prevented from being shortened.

다음에 본 발명의 전극구체인 열음극의 다른 실시형태를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 열음극(3B)을 나타내는 사시도이고, 유지기구를 제외하고는 도 1에 도시한 것과 동일하고 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.Next, another embodiment of the hot cathode which is the electrode sphere of the present invention will be described with reference to FIG. 5. 5 is a perspective view showing the hot cathode 3B, except for the retaining mechanism, which is the same as that shown in FIG.

이 도 5에 도시한 유지기구(7B)는 상기 실시형태의 것과 동일한 바닥이 있는 원통형상을 이루고, 유지기구(7B)의 개구부(72) 단면에서 돌출한 한쌍의 돌기부(73)가 세워 형성되어 있다. 이 돌기부(73)는 용기(6)의 개구부(62)의 위쪽에 있어서 전자방출체(5)에 면하는 안쪽에 거의 직각으로 접어 구부린 손톱형상의 설편(74)을 갖는다. 또 이 양 설편(74)의 선단은 예각이 삼각형상으로 형성되고, 서로 뾰족한 선단부(75)가 전자방출체(5) 표층의 노출면(55)에 면하여 이간 대향하여 배치되어 있다.The retaining mechanism 7B shown in FIG. 5 has the same bottomed cylindrical shape as that of the above embodiment, and a pair of protrusions 73 protruding from the end face of the opening 72 of the retaining mechanism 7B is formed to stand up. have. The protrusion 73 has nail-shaped tongues 74 that are bent at right angles to the inside facing the electron-emitting body 5 above the opening 62 of the container 6. The tip of the tongues 74 is formed in a triangular acute angle, and the sharp tip portions 75 are disposed to face the exposed surface 55 of the surface of the electron-emitting body 5 so as to face each other.

따라서, 설편(74)의 선단부(75)를 용기(6)의 각에서 접어 구부림으로써 용기(6)에 손상을 주지않고, 용이하게 유지기구(7B)에 용기(6)를 장착하여 유지시킬 수 있어 용기(6)의 축방향으로의 이동을 저지할 수 있다. 또 방전시 등 유지기구(7B)에 열팽창이 생겨도 용기(6)를 유지하여 용기(6)가 탈락하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, by bending the tip portion 75 of the tongue piece 74 at the angle of the container 6, the container 6 can be easily mounted and held on the holding mechanism 7B without damaging the container 6. The movement of the container 6 in the axial direction can be prevented. In addition, even when thermal expansion occurs in the holding mechanism 7B during discharge, the container 6 can be held to prevent the container 6 from falling off.

또한 유지기구(7B)로부터 일체로 돌기부(73)를 형성하고 있지만, 돌기부(73)는 유지기구(7B)와 전기적으로 접속되어 있다면 유지기구(7B)와는 별체로 형성하고 후에 일체화한 것이라도 좋고, 또 돌기부(73)는 한쌍의 2개로 한정하지 않고 1개 또는 3개 이상 형성되어 있어도 좋다.Moreover, although the projection part 73 is integrally formed from the holding mechanism 7B, if the projection part 73 is electrically connected with the holding mechanism 7B, it may be formed separately from the holding mechanism 7B, and may be integrated later. In addition, one or three or more projections 73 may be formed without being limited to two pairs.

그리고, 이 열음극(3B)은 방전집중 도전체부가 되는 돌기부(73)의 설편(74)을 용기(6)의 개구부(62)상에 전자방출체(5)에 면하여 설치함으로써 선단부(75)에서 글로방전이 생긴다. 그리고, 이 글로방전은 선단부(75)에 전계의 집중이 일어나거나, 이 근방에 위치하는 전자방출체(5)의 과립(51, …)의 온도 상승을 촉진하고, 전자방출체(5)의 과립(51) 표면에 아크 스폿을 용이하게 형성할 수 있다. 이렇게 글로방전에서 단시간에 아크방전으로 전이하여, 이온 스퍼터링도 생기기 어렵게 되어, 유리 밸브(2) 내벽의 흑화, 전극 수명의 저하를 방지할 수 있다. 또한 설편(74)의 선단부(75)는 뾰족한 쪽이 전계집중이 일어나기 쉽기 때문에, 예각으로 하는 것이 바람직하다.Then, the hot cathode 3B is provided with the tongue piece 74 of the projection 73, which becomes the discharge concentration conductor portion, facing the electron-emitting body 5 on the opening 62 of the container 6, thereby providing a tip portion 75. Glow discharge This glow discharge accelerates the temperature rise of the granules 51,... Of the electron-emitting body 5 located near the tip portion 75 or is located in the vicinity of the electron-emitting body 5. An arc spot can be easily formed on the surface of the granules 51. Thus, transition from glow discharge to arc discharge in a short time makes ion sputtering less likely to occur, and blackening of the inner wall of the glass valve 2 and reduction of electrode life can be prevented. Further, the tip portion 75 of the tongue piece 74 is preferably acute because the sharper side is likely to cause electric field concentration.

또, 도 6은 도 5에 도시한 실시형태의 설편(74)으로 이루어지는 도전체부를 형성한 전극(3B)을 이용한 본 발명의 방전램프(특성을 ●표시로 나타낸다)와, 종래 구조의 도전체부를 구비하고 있지 않은 방전램프(특성을 ×표시로 나타낸다)와의 입력전력〔W〕과 글로아크시간〔τg(초^-1)〕의 역수를 대비시킨 그래프이다.Fig. 6 is a discharge lamp of the present invention (characterized by a? Mark) using an electrode 3B having a conductor portion formed of tongue pieces 74 of the embodiment shown in Fig. 5, and a conductor portion of a conventional structure. This graph compares the inverse of the input power [W] and the glow arc time [τg (sec ⁻¹ )] with a discharge lamp not equipped with the characteristic (indicated by x marks).

도 6에 도시한 바와 같이 돌기부(73)(도전체부)를 형성한 쪽이, 작은 입력전력(W)으로 글로아크 전이시간(τg)의 역수를 크게 취할 수 있다. 따라서, 돌기부(73)(도전체부)(74)를 형성함으로써 글로아크 전이시간을 짧게 할 수 있어, 이온스퍼터 등이 생기는 시간도 짧게 할 수 있다.As shown in Fig. 6, the protrusion 73 (conductor portion) is formed to have a large inverse of the glow arc transition time? G with a small input power W. Therefore, by forming the projections 73 (conductor portions) 74, the glow arc transition time can be shortened, and the time for generating ion sputtering or the like can be shortened.

다음에 본 발명의 전극구체인 열음극의 다른 실시형태를 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 도 7 및 도 8은 동일한 열음극(3C)을 나타내고, 도 7은 평면고, 도 8은 도 7의 측면도, 동일하게 도 9 및 도 10은 동일 열음극(3D)를 나타내고, 도 9는 평면도, 도 10은 도 9의 측면도로서, 양열음극(3C, 3D) 모두 유지기구를 제외하고는 도 1 또는 도 5에 도시한 것과 동일 구성으로 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 생략한다.Next, another embodiment of the hot cathode which is the electrode sphere of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10. 7 and 8 show the same hot cathode 3C, FIG. 7 is a plan view, FIG. 8 is a side view of FIG. 7, and FIGS. 9 and 10 show the same hot cathode 3D, and FIG. 9 is a plan view, FIG. 10 is a side view of FIG. 9, in which both the positive cathodes 3C and 3D have the same components as those shown in FIG. 1 or 5 except for the holding mechanism, and the same parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

이 도 7 및 도 8에 도시한 열음극(3C)도 용기(6)가 유지기구(7C) 내에 수용되어 있고, 유지기구(7C)는 도 5에 도시한 열음극(3B)과 유사한 바닥이 있는 통형상을 이루고, 개구부(72) 단면에서 위쪽을 향하여 돌출한 한쌍의 돌기부(73)가 일체로 세워 설치 형성되어 있다. 이 돌기부(73)는 방전집중 도전체로서 용기(6)의 개구부(62)로부터 조금 떨어진 위쪽에서 전자방출체(5) 표층의 노출면(55)에 면하고 안쪽에 거의 직각으로 접어 구부려진 도전체부를 이루는 설편(74)을 갖는다. 그리고, 이 양 설편(74)의 원호형상으로 형성한 선단부(76)는 전자방출체(5) 표층의 노출면(55)에 면하여 이간 대향하여 배치되어 있다.Also in the hot cathode 3C shown in Figs. 7 and 8, the container 6 is housed in the holding mechanism 7C, and the holding mechanism 7C has a bottomed tube similar to the hot cathode 3B shown in Fig. 5. A pair of protrusions 73 which form a shape and protrude upward from the opening 72 end surface are integrally formed and provided. The protrusion 73 is a discharge-concentrating conductor which faces a bare surface 55 of the surface layer of the electron-emitting body 5 slightly above the opening 62 of the container 6 and folds almost at right angles inside. It has tongue tongue 74 which forms a body part. The tip portions 76 formed in the arc shape of the two tongue pieces 74 are disposed to face the exposed surface 55 of the surface layer of the electron-emitting body 5 so as to face each other.

이 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 돌기부(73)의 선단부(76)를 원호형상으로 형성하여도 선단부(76, 76) 사이에 전계집중을 생기게 할 수 있다.As shown in FIG. 7 and FIG. 8, even when the tip portion 76 of the protrusion 73 is formed in an arc shape, electric field concentration can be generated between the tip portions 76 and 76.

여기에서 이 도 7 및 도 8에 도시한 실시형태에 있어서 원효형상으로 형성한 선단부(76)를 구비한 도전체부를 이루는 돌기부(73)를 갖는 실시형태에 도시한 열음극(3C)과 돌기부(73)를 갖고 있지 않은 열음극을 이용하여 비교를 위해 시동점등 전압시험과 전멸시험을 실시하였다.7 and 8, the hot cathode 3C and the projection 73 shown in the embodiment having the projection portion 73 forming the conductor portion with the tip portion 76 formed in a circular shape. The start-up voltage test and the annihilation test were performed for comparison using a hot cathode without).

시험에는 유리 밸브(2)의 관직경이 약 6mm, 열음극(3C) 사이의 거리가 약 150mm, 아르곤가스를 약 100Torr에서 밀봉한 형광램프(1)를 이용하여 돌기부(73)는 폭 약 1mm의 네켈금속판을 이용하여 형성하였다.In the test, the projection 73 is a neck having a width of about 1 mm by using a fluorescent lamp 1 in which the tube diameter of the glass valve 2 is about 6 mm, the distance between the hot cathode 3C is about 150 mm, and the argon gas is sealed at about 100 Torr. It formed using the metal plate.

그리고, 시동점등전압시험에서는 주위온도가 25℃의 장소에 3시간 방치하여, 글로방전에서 아크방전으로 이행하는 전압을 시동점등전압으로 하면, 표 1에 도시한 바와 같이 돌기부(73)를 형성한 것에서는 크게 시동전압이 저하하는 것을 알 수 있다.In the starting lighting voltage test, when the temperature is shifted from the glow discharge to the arc discharge for 3 hours at an ambient temperature of 25 ° C. and the starting lighting voltage is set as the starting lighting voltage, the protrusions 73 are formed as shown in Table 1 below. It can be seen that the starting voltage greatly decreases.

점등전압(kVrms)Lighting voltage (kVrms) 돌기부(도전체부)없음No protrusion (conductor) 1.751.75 1.811.81 1.83.1.83. 1.681.68 돌기부(도전체부)있음With protrusion (conductor) 1.431.43 1.561.56 1.231.23 1.371.37

또, 점멸시험에서는 2차개방전압 약 2.3kVrms, 램프전류 약 20mA, 램프전압 약 200Vrms의 특성을 갖는 점등회로를 이용하여, 30초간 점등, 30초간 소등을 1사이클로 하여 점멸 점등을 반복하여, 불이 켜지지 않을 때까지의 회수를 측정하면, 표 2에 도시한 바와 같이 돌기부(도전체부)(73)를 형성한 것에서는 불이 켜지지 않을 때까지의 회수가 크게 증가하여, 점멸 수명이 향상하는 것을 알 수 있다.In the flashing test, a lighting circuit having the characteristics of a secondary open voltage of about 2.3 kVrms, a lamp current of about 20 mA, and a lamp voltage of about 200 Vrms was used for 30 seconds and 30 seconds off. When the number of times until the light is not turned on is measured, as shown in Table 2, when the protrusions (conductor portion) 73 are formed, the number of times until the light does not turn on is greatly increased, and the flicker life is improved. Able to know.

점멸회수(만회)Flashing number of times (100,000 times) 돌기부(도전체부)없음No protrusion (conductor) 5.25.2 7.57.5 9.79.7 10.410.4 돌기부(도전체부)있음With protrusion (conductor) 32.332.3 40.040.0 37.837.8 45.045.0

다음에, 도 9 및 도 10에 도시한 본 발명의 전극구체인 열음극(3D)의 다른 실시형태를 설명한다.Next, another embodiment of the hot cathode 3D which is the electrode sphere of the present invention shown in Figs. 9 and 10 will be described.

도 7 및 도 8에 도시한 열음극(3C)에서는 유지기구(7C)로부터 일체로 설편(74)을 갖는 돌기부(73)을 형성하였지만, 이 열음극(3D)은 유지기구(7D)에 유지기구(7D)와는 별체의 직각으로 굴곡 형성한 도전체부를 이루는 봉형상체로 이루어지는 돌기(77)를 접속한 것으로, 이 봉형상 돌기(77)의 선단을 용기(6) 내의 전자방출체(5) 표층의 노출면(55)에 대향시킨 것이다.In the hot cathode 3C shown in FIG. 7 and FIG. 8, the protrusion 73 having the tongue piece 74 is integrally formed from the holding mechanism 7C. However, the hot cathode 3D is provided on the holding mechanism 7D. 7D) is a projection 77 formed of a rod-like body forming a conductor portion bent at a right angle to a separate body, and the tip of the rod-shaped protrusion 77 is connected to the surface of the electron-emitting body 5 in the container 6. It is opposite to the exposed surface 55.

이렇게 방전집중수단을 봉형상 돌기(77)로 하여도 상술한 도 7 및 도 8에 도시한 돌기부(73)와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다. 또한 봉형상 돌기(77)의 선단을 뾰족하게 해두면 전계가 집중하여 더욱 효과를 향상시킬 수 있다.Thus, even if the discharge-concentrating means is a rod-shaped protrusion 77, the same effect as that of the protrusion 73 shown in Figs. 7 and 8 can be obtained. In addition, if the tip of the rod-like protrusions 77 are pointed, the electric field can be concentrated to further improve the effect.

또, 본 발명의 전극구체인 열음극의 다른 실시형태를 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 도 11 및 도 12는 동일한 열음극(3E)을 나타내고, 도 11은 평면도, 도 12는 도 11의 측면도이고, 도 1 내지 도 10에 도시한 것과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.In addition, another embodiment of the hot cathode which is the electrode sphere of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12 show the same hot cathode 3E, FIG. 11 is a plan view, FIG. 12 is a side view of FIG. 11, and the same parts as those shown in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

이 도 11 및 도 12에 도시한 열음극(3E)은 도전체부를 상술한 판형상의 설편(73)이나 봉형상 돌기(77)에 대신하여 도전성을 갖는 금속선으로 종횡으로 엮거나 또는 금속판에 다수개의 투과 구멍을 형성한 그물코형상의 금속메쉬(78)를 용기(6)의 앞면의 개구부(62)에 전자방출체(5) 표층의 노출면(55)을 덮어 폐쇄하도록 설치한 것이다.The hot cathode 3E shown in FIGS. 11 and 12 is woven in the vertical or horizontal with a conductive metal wire instead of the plate-shaped tongue 73 or the rod-like protrusion 77 described above, or a plurality of transmissions to the metal plate. The mesh-shaped mesh mesh 78 having a hole is provided so as to cover the exposed surface 55 of the surface layer of the electron-emitting body 5 in the opening 62 of the front surface of the container 6 so as to be closed.

이렇게 방전 집중수단을 도전성을 갖는 금속메쉬(78)로 하여도 상기 실시형태의 열음극과 동일 작용효과를 얻을 수 있다.Thus, even if the discharge concentrating means is made of the conductive metal mesh 78, the same effect as that of the hot cathode of the above embodiment can be obtained.

또한 이 메쉬(78)는 니켈(Ni), 텅스텐(W), 스테인리스스틸 등의 금속선을 엮은 것이나 금속판체에 다수개의 구멍을 천공한 것을 이용할 수 있다.The mesh 78 may be formed by weaving a metal wire such as nickel (Ni), tungsten (W), stainless steel or the like by drilling a plurality of holes in the metal plate.

또한, 본 발명의 전극구체인 열음극의 다른 실시형태를 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 도 13, 도 14 및 도 16은 열음극(3F, 3G, 3H)을 나타내는 사시도, 도 15는 도 14의 열음극(3G)을 밀봉 장착한 형광램프(1)의 일부를 단면한 평면도이고, 도 1 내지 도 12에 도시한 것과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 생략한다. 이 도 13, 도 14 및 도 16에 도시한 열음극(3F, 3G, 3H)은 방전집중수단으로서 모두 전극봉으로 이루어지는 금속 등의 도전성 봉형상 돌기를 이용한 것이다.In addition, another embodiment of the hot cathode which is the electrode sphere of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 16. 13, 14 and 16 are perspective views showing the hot cathodes 3F, 3G and 3H, and FIG. 15 is a plan view of a cross section of a part of the fluorescent lamp 1 sealed with the hot cathode 3G of FIG. The same parts as those shown in Figs. The hot cathodes 3F, 3G, and 3H shown in Figs. 13, 14, and 16 use conductive rod-like protrusions, such as metal, which are all made of electrode rods, as discharge concentration means.

도 13에 도시한 전극구체로서의 열음극(3F)은 용기(6F)가 바닥면(61)의 중심에 투과 구멍(도시하지 않음)이 형성되고, 이 투과 구멍 및 용기(6F) 내에 충전 수납된 입자형상의 전자방출체(5)의 과립(51, …) 사이를 관통하여 개구부(62)의 거의 중앙으로부터 돌출한 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 탄탈(Ta)이나 니켈(Ni) 등으로 이루어지는 도전체부를 이루는 전극봉(4A)가 배치되어 있다. 이 봉형상 돌기를 이루는 전극봉(4A)은 리드선(4)의 선단부가 겸하는 것이라도, 리드선(4)에 별체의 것을 용접 등으로 접속 형성한 것이라도 좋다.In the hot cathode 3F as the electrode sphere shown in Fig. 13, the container 6F has a permeation hole (not shown) formed at the center of the bottom surface 61, and the particles filled and filled in the permeation hole and the container 6F. Tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta) or nickel which penetrates between the granules 51, ... of the electron-emitting body 5 in the shape and protrudes from almost the center of the opening 62. 4 A of electrode bars which comprise the conductor part which consists of (Ni) etc. are arrange | positioned. The electrode bar 4A constituting the rod-shaped protrusion may also serve as the tip of the lead wire 4, or may be formed by connecting a separate object to the lead wire 4 by welding or the like.

또한, 예를 들면 이 전극봉(4A)을 겸하는 리드선(4)은 용기(6F)의 투과 구멍에 용접 고정되어 있다. 또 개구부(62)로부터 돌출한 전극봉(4A)의 도전체부를 이루는 선단은 예각에 형성해 두는 쪽이 방전이 생기기 쉽다.For example, the lead wire 4 which also serves as this electrode 4A is welded and fixed to the transmission hole of the container 6F. In addition, the distal end portion of the tip of the electrode rod 4A protruding from the opening 62 is likely to be discharged at an acute angle.

이렇게 용기(6F) 및 전자방출체(5) 속을 관통시킨 도전성을 갖는 리드선(4)을 겸하는 전극봉(4A)의 도전체부를 이루는 선단부를 개구부(62) 위로 돌출함으로써, 선단부에 전계를 집중시킬 수 있어 전극봉(4A)를 승온하여, 이 전극봉(4A)과 접촉 또는 근접하고 있는 전자방출체(5)의 과립(51, …)을 활성화할 수 있다. 그리고, 전극봉(4A)의 바깥면에 접촉하고 있는 과립(51)의 표면에서 아크 스폿을 생기게 하여, 이 과립(51)으로부터의 전자방사가 끝나면 인접하는 과립(51)으로 아크 스폿이 이동하는, 아크 스폿이 차례로 인접하는 과립(51, …)으로 이동하여 방전을 안정하게 지속할 수 있는 작용을 나타낸다.In this way, the tip portion constituting the conductor portion of the electrode rod 4A serving as the conductive lead wire 4 penetrating through the container 6F and the electron-emitting body 5 is projected onto the opening 62 to concentrate the electric field on the tip portion. The electrode 4A can be raised to activate the granules 51, ... of the electron-emitting body 5 in contact with or close to the electrode 4A. Then, an arc spot is generated on the surface of the granules 51 in contact with the outer surface of the electrode 4A, and when the electrospinning from the granules 51 ends, the arc spots move to the adjacent granules 51, An arc spot moves to adjacent granules 51,... In order to exhibit a stable operation of discharge.

또, 도 14에 도시한 열음극(3G)은 상기 도 13에 도시한 열음극(3F)에 있어서 봉형상 돌기로 이루어지는 전극봉(4A)을 겸하는 리드선(4)이 용기(6G)축과는 동일 축방향이기는 하지만, 중심축(69)에서 편위한 위치를 관통하고 있다.In the hot cathode 3G shown in Fig. 14, the lead wire 4 serving as the electrode bar 4A made of a rod-like protrusion in the hot cathode 3F shown in Fig. 13 is the same axial direction as the container 6G axis. Although penetrating, it penetrates a position deviated from the central axis 69.

즉, 전극봉(4A)을 겸하는 리드선(4)은 용기(6G) 밖의 기단측에 있어서는 용기(6F)의 중심축상에 있지만, 용기(6G) 바닥면(61) 밖의 근방에 굴곡부(41)가 형성되어, 용기(6F)내 및 개구부(62)로부터 돌출한 도전체부를 이루는 부위에서는 용기(6F)의 중심축(69)과 오프셋되어 배치한 구성으로 되어 있다.That is, the lead wire 4 serving as the electrode 4A is on the central axis of the container 6F at the proximal end of the container 6G, but the bent portion 41 is formed near the bottom surface 61 of the container 6G. In addition, in the site | part which comprises the conductor part which protruded in the container 6F and the opening part 62, it is set as the structure arrange | positioned offset from the central axis 69 of the container 6F.

그리고, 이 열음극(3G)은 도 15에 도시한 바와 같이 유리 밸브(2)의 단부에서 봉하여 형광램프(1A)가 완성된다. 이 열음극(3G)은 통전시에 도전성을 갖는 도전봉(4A) 및 용기(6G)에 전류가 흘러, 대향하는 열음극(3G)과의 사이에서 방전이 일어난다. 이 때 용기(6G)내에 있어서 전극봉(4A)은 용기(6G)의 중심축(69)상에 있는 경우보다 용기(6G) 내벽에 근접하고 있기 때문에, 도전체부를 이루는 전극봉(4A) 및 용기(6G)가 열음극(3G)으로서 온도가 상승하고, 이에 따라서 전극방출체(5)도 승온하여 입자(51, …)의 활성화를 높일 수 있고, 글로방전에서 아크방전으로의 이행이 양호해진다.This hot cathode 3G is sealed at the end of the glass valve 2 as shown in Fig. 15, and the fluorescent lamp 1A is completed. In the hot cathode 3G, a current flows through the conductive rod 4A and the container 6G which are conductive at the time of energization, and discharge occurs between the opposing hot cathode 3G. At this time, the electrode 4A in the container 6G is closer to the inner wall of the container 6G than in the case where the electrode 6A is on the central axis 69 of the container 6G. The temperature of 6G) rises as the hot cathode 3G, whereby the electrode emitter 5 is also heated to increase the activation of the particles 51,..., And the transition from glow discharge to arc discharge becomes good.

또, 전극봉(4A)이 용기(6G)의 중심에 위치하지 않는 오프셋된 위치에 있어도 아크 스폿의 생기는 개구부(62)에 면하는 전자방출체(5)의 입자(51, …)를 이동해가기 때문에 적절한 아크방전이 가능하고, 약간의 편위는 발광 특성상 그다지 영향은 없다. 또, 이 램프(1A)는 밸브(2)단부의 봉착부에 있어서 리드선(4)이 밸브(2)의 거의 중심축상에 봉해지기 때문에, 봉착부(封着部)가 리드선(4)의 편향에 의한 유리 덩어리 불균일 등에 기인하는 클럭의 발생도 없다.In addition, even when the electrode 4A is at an offset position not located at the center of the container 6G, the particles 51, ... of the electron-emitting body 5 facing the opening 62 generated by the arc spot move. Appropriate arc discharge is possible, and a slight deviation has little effect on the luminescence properties. In addition, since the lead wire 4 is sealed on the substantially central axis of the valve 2, the lamp 1A is sealed at the end of the valve 2, so that the sealed part is deflected by the lead wire 4. There is also no generation of a clock due to the glass lump unevenness.

또한, 용기(6F) 내벽 근방의 입자형상인 전자방출체(5)의 과립(51)이 전자방사 물질을 다 써버리고 열전자 방사하지 않은 경우는 용기(6)의 내벽주위 방향에 인접하는 다른 과립(51)이 열전자 방사하여, 이후 순차 이 내벽둘레 방향에 인접하는 과립(51)에 전자방사기능이 이행해 가는 것이 확인되었다.In addition, when the granules 51 of the electron-emitting body 5, which are in the form of particles near the inner wall of the container 6F, have exhausted the electrospinning material and are not hot-electron-radiated, other granules adjacent to the inner wall peripheral direction of the container 6 It was confirmed that the electrospinning (51) performed the electrospinning function to the granules 51 adjacent to the inner wall circumferential direction afterwards.

그리고, 이 열음극(3G)을 이용한 형광램프(1A)는 평균 입력전력(W)과 글로아크 전이시간(τg)의 역수와의 관계를 비교하면, 도 6에 도시한 것과 거의 동일한 결과가 되고, 용기(6G)보다 돌출한 도전봉(4A)을 형성한 것 쪽이 작은 입력전력으로 글로아크 전이시간(τg)의 역수를 크게 취할 수 있다. 따라서, 돌출한 도전봉(4A)을 형성함으로써 글로아크 전이시간을 짧게 할 수 있고, 이온 스퍼터 등이 생기는 시간을 단축할 수 있다.When the fluorescent lamp 1A using this hot cathode 3G is compared with the inverse of the average input power W and the glow arc transition time tau g, the result is almost the same as that shown in FIG. The conductive rod 4A which protrudes more than the container 6G can take the inverse of the glow-arc transition time (tau g) with a small input power. Therefore, by forming the protruding conductive rod 4A, the glow arc transition time can be shortened, and the time for generating ion sputtering or the like can be shortened.

또한 다른 실시형태의 열음극(3H)을 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16은 열음극을 나타내는 사시도이고, 도 16에 도시한 전극으로서의 열음극(3H)은 용기(6H)의 중심축에 따라서 리드선(4)을 겸하는 전극봉(4A)을 세워 설치함과 동시에 이 리드선(4)에 분기부(42)를 형성하고, 이 분기부(42)로부터 전극봉(4A)과 거의 평행하게 복수개 예를 들면 4개의 전극봉(4B)을 갈라진 가지형상으로 설치하고, 어떠한 선단부도 봉형상 돌기로서 개구부(62)보다 돌출하여 있다.In addition, the hot cathode 3H of another embodiment will be described with reference to FIG. 16. Fig. 16 is a perspective view showing the hot cathode, and the hot cathode 3H as the electrode shown in Fig. 16 is provided with an electrode bar 4A serving as the lead wire 4 along the central axis of the container 6H, and the lead wire 4 at the same time. ), A branch 42 is formed, and a plurality of, for example, four electrode bars 4B are provided in a branched shape substantially parallel to the electrode 4A from this branch 42, and any tip portion has a rod-like protrusion. It protrudes more than the opening 62 as a part.

또한, 이들 도전체부를 이루는 봉형상 돌기로 이루어지는 전극봉(4A, 4B, …)의 배치는 전극봉(4A)을 중심으로 하여 등간격으로 전극봉(4B, …)을 배치하여도, 부등간격으로 배치하여도 좋고, 또 그 분기 개수도 1개이상이라면 좋다.Further, the arrangement of the electrode bars 4A, 4B, ... made of the rod-shaped protrusions constituting these conductor parts may be arranged at uneven intervals even if the electrode bars 4B, ... are arranged at equal intervals with respect to the electrode bar 4A. The number of branches may be one or more.

그리고, 이렇게 도전체부를 이루는 전극봉(4A, 4B, …)을 복수개 설치함으로써, 전극봉(4A, 4B, …)의 주변 뿐만 아니라 그 선단부 주변의 온도상승도 활발하여 전자방출체(5) 전역에 에미션영역이 형성되고, 글로아크 전이시간을 짧게 할 수 있고, 이온 스퍼터 등이 생긴 시간도 짧게 할 수 있다. 또 1개의 전극봉(4A)이나 전극봉(4B) 주변의 전자방출체(5)의 과립(51, …)을 다 사용한 후도 다른 전극봉(4A)나 전극봉(4B) 주변에 아크 스폿이 형성되기 때문에, 수명이 길어진다.By providing a plurality of electrode rods 4A, 4B,... Constituting the conductor portion in this way, not only the periphery of the electrode rods 4A, 4B, ... The shunt region can be formed, the glow transition time can be shortened, and the time for generating ion sputtering or the like can be shortened. In addition, an arc spot is formed around the other electrode 4A or electrode 4B even after the granules 51, ... of the electron-emitting body 5 around one electrode 4A or electrode 4B are used up. Longer life.

또, 도 17 내지 도 19는 전극구체로서의 열음극(3J) 내지 열음극(3L)의 다른실시형태를 나타내고, 도면 중 도 2와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 생략한다. 이들 도 17 내지 도 19에 도시한 열음극(3J) 내지 열음극(3L)은 각각 용기 형상이 도 2 내지 도 16에 도시한 것과 다르다.17 to 19 show another embodiment of the hot cathodes 3J to 3L as the electrode spheres, and the same parts as in FIG. 2 are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted. These hot cathodes 3J to 3L shown in Figs. 17 to 19 are different from those shown in Figs. 2 to 16, respectively.

도 17은 도전성을 갖는 열음극(3J)의 상면도이고, 이 열음극(3J)에 도시한 용기(6J)는 윗면에서 보면 원형을 이루는 외부둘레 가장자리형상에 대하여, 전자방출체(5)의 과립(51, …)을 수용하는 개구부(62) 내벽의 주위형상을 파도형상의 요철형상 둘레가장자리(63)로 하고 있다.Fig. 17 is a top view of the conductive hot cathode 3J, and the container 6J shown in this hot cathode 3J has granules of the electron-emitting body 5 with respect to the outer circumferential edge shape that is circular when viewed from the top. The peripheral shape of the inner wall of the opening 62 for accommodating 51,... Is used as the circumferential edge 63 of the wave shape.

그리고, 이 열음극(3J)를 밀봉 장착한 방전램프는 용기(6J)의 내벽을 요철형상으로 하고 있기 때문에, 내벽주위 길이를 단순히 외벽과 동일 동심원으로 한 경우보다도 길게 취할 수 있고, 즉 전자방출체(5)의 과립(51, …)과 접촉하는 면적을 많이 취할 수 있다. 그리고 램프 통전시에는 도전성 용기(6J)의 요철형상의 내벽(62)의 요철형상 둘레가장자리(63)와 전자방출체(5)의 과립(51, …)과의 접촉이나 근접하고 있는 절대수가 많아진다.And since the discharge lamp which sealed this hot cathode 3J has the inner wall of the container 6J as an uneven | corrugated shape, it can take longer than the case where the inner wall periphery length is simply concentric with an outer wall, ie, an electron-emitting body A large area can be taken in contact with the granules 51, ... of (5). When the lamp is energized, there is a large number of contacts or close proximity between the concave-convex peripheral edge 63 of the concave-convex inner wall 62 of the conductive container 6J and the granules 51,... Of the electron-emitting body 5. Lose.

그리고, 이 방전램프는 통전시에 도전부인 용기(6J)의 요철형상 내벽(62)과 접촉하고 있거나 또는 근접하고 있는 전자방출체(5)의 과립(51)에, 또한 표층측 과립(51)에서 아크 스폿을 생기게 하고, 아크 스폿은 과립(51) 속의 전자방사 재료가 비산 소모하면 인접하는 입자(51)로 이동해서 방전이 계속된다.The discharge lamp is further connected to the granules 51 of the electron-emitting body 5 which are in contact with or in proximity to the uneven inner wall 62 of the container 6J, which is a conductive portion, at the time of energization. Arc spot is generated at the arc spot, and the arc spot moves to the adjacent particles 51 when the electrospinning material in the granules 51 scatters and is discharged.

그 결과, 방전이 일어나기 쉬워짐과 동시에 점등 중에 아크 스폿이 크게 이동하지 않고, 방전에 흔들림이 없는 안정된 방전을 유지할 수 있다. 또 상기 램프는 글로방전에서 아크방전으로의 이행시간이 짧게 음극강하 전압을 저하할 수 있고, 발광효율의 향상을 달성할 수 있음과 동시에 이온 충격에 의한 스퍼터도 저감할 수 있는 결과, 밸브(2) 내벽의 흑화를 방지하고 수명을 길게 할 수 있다.As a result, discharge is easy to occur and at the same time, the arc spot does not move greatly during lighting, and stable discharge can be maintained without any fluctuations in the discharge. In addition, the lamp can reduce the cathode drop voltage with a short transition time from glow discharge to arc discharge, improve the luminous efficiency and at the same time reduce the sputter caused by ion bombardment. ) It can prevent blackening of the inner wall and extend its life.

또 도 18은 다른 열음극(3K)을 나타내고, 도 18의 (a)는 상면도, 도 18의 (b)는 종단면도이다.18 shows another hot cathode 3K, FIG. 18A is a top view, and FIG. 18B is a longitudinal cross-sectional view.

이 열음극(3K)은 원형상의 용기(6K)내의 바닥면에서 개구부의 중앙을 향하여 일체로 세워 설치한 원형의 돌출형상부(64)를 갖고, 용기(6K) 내는 고리형상의 오목부분(65)을 갖고 이 오목부분(65) 내에 전자방출체(5)의 과립(51, …)이 고리형상으로 충전되고 있다. 그리고, 이 경우는 중앙의 돌출형상부(64)도 도전체이고 방전의 기점이 되는 아크 스폿은 내벽(62) 및 돌출형상부(64)의 둘레가장자리부의 총연장 부분에 일어나게 할 수 있어, 상기 실시형태와 동일한 작용효과를 나타낸다.This hot cathode 3K has a circular protruding portion 64 which is integrally set up from the bottom of the circular container 6K toward the center of the opening, and the annular recess 65 in the container 6K is provided. The granules 51, ... of the electron-emitting body 5 are filled in the concave portion 65 in a ring shape. In this case, an arc spot which is also a conductor and the starting point of discharge can be caused to occur in the total extension portion of the inner wall 62 and the periphery of the protruding portion 64 in this case. It has the same effect as the form.

그리고, 이 도 17 및 도 18에 도시한 열음극(3J, 3K)은 용기(6J, 6K)의 내벽둘레가장자리부의 총연장 길이가 단순한 원형에 비해 길게 되고, 그 만큼 아크 스폿이 생기기 쉽고 장기간에 걸쳐서 열전자 방사가 이루어져 아크방전을 지속할 수 있는 이점을 갖는다.The hot cathodes 3J and 3K shown in Figs. 17 and 18 have longer total extension lengths of the inner wall circumferences of the vessels 6J and 6K than the simple circular ones, so that arc spots tend to occur and the hot electrons are extended for a long time. The radiation has the advantage of continuing the arc discharge.

또, 용기의 형상은 원형으로 한정되지 않고, 긴 원형이나 정사각형이나 직사각형 등의 다각형상이라도 좋고, 또 내벽주위형상도 도시한 원형상의 내벽에 파도형상의 요철을 형성한 것에 한정하지 않고, 내벽도 긴 원형상이나 정사각형, 직사각형 등의 다각형상에 파도형상, 톱니형상 등의 요철을 형성한 것이라도 좋다. 또 상기 중앙의 돌출형상부(64)의 형상도 원형상으로 한정되지 않고, 긴 원형상이나 다각형 등을 1개 내지 복수개, 이간하거나 연속하여 형성하여도 좋고, 또 그 주위에 요철을 형성하여도 좋다.In addition, the shape of the container is not limited to a circle, and may be a polygonal shape such as a long circle, a square, a rectangle, or the like, and the inner wall periphery is not limited to the case where the wave-shaped unevenness is formed on the inner wall of the illustrated circle. Waves, sawtooth, and the like may be formed on polygons such as long circles, squares, and rectangles. In addition, the shape of the central projecting portion 64 is not limited to a circular shape, but may be formed from one to a plurality of long circular shapes, polygons, or the like, spaced apart or continuously, and irregularities may be formed around them. .

또한, 이것을 수식화하면, 예를 들면 원형용기의 경우, 용기의 오목부의 내벽주위 길이(L)와, 개구부의 투영면적(S)이 L〉2(π·2)^1/2의 관계에 있다면 좋고, 요컨데 용기 내벽의 주위 길이를 길게 할 수 있다면 좋다.In formulating this, for example, in the case of a circular container, the length L of the inner wall periphery of the container and the projected area S of the opening may be in a relationship of L> 2 (π · 2) ^1/2 . In other words, it is good to be able to lengthen the perimeter of the inner wall of the container.

또, 도 19에 도시한 열음극(3L)은 용기(6L)의 형상이 상술한 것과 다르다.In addition, the shape of the container 6L of the hot cathode 3L shown in FIG. 19 differs from what was mentioned above.

즉, 상술한 것은 모두 동일 직경의 원통형상을 하고 있지만, 이 용기(6L)는 바닥면(61)에 비해 개구부(62)측이 큰 직경으로 형성되어 있다.That is, although the above-mentioned thing all have the cylindrical shape of the same diameter, this container 6L is formed in diameter larger in the opening part 62 side compared with the bottom surface 61. As shown in FIG.

이렇게 개구부(62)측을 큰 직경으로 나팔형상으로 한 용기(6L)는 용기(6L)의 외부둘레와 유지기구(7L)의 개구부(72)와는 접촉상태에서 간격이 외관상 없어져, 이 간격을 통해서 양자간의 공간에 방전이 들어가는 것을 방지할 수 있다.In this manner, the container 6L having a large diameter trumpet shape on the opening 62 side disappears apparently in contact with the outer periphery of the container 6L and the opening 72 of the retaining mechanism 7L. The discharge can be prevented from entering into the space between them.

또, 상기 용기(6L)는 방전기점이 되는 아크 스폿이 형성되기 쉬운 앞면측의 노출면(55)에 많은 과립(52, …, 53, …)으로 이루어지는 입자형상의 전자방출체(5)를 배치할 수 있음으로써, 이 열음극(3L)을 밀봉 장착한 방전램프는 아크 방전이 안정되고 점등시에 어른거림 등의 발생이 없고, 수명을 길게 할 수 있다.In the container 6L, a particle-shaped electron-emitting body 5 composed of a large number of granules 52, ..., 53, ... is disposed on the exposed surface 55 on the front side where the arc spot serving as the discharge point is easily formed. As a result, the discharge lamp sealed with the hot cathode 3L can be used to stabilize the arc discharge and to prevent the occurrence of bleeding and the like at the time of lighting, and to prolong the life.

또한, 본 발명자 등의 고찰에 의하면 상기 실시형태에 나타난 방전램프에서 희가스의 밀봉압(Torr)과, 과립형상의 전자방출체(5)의 과립(51)의 평균 입자직경(D)(㎛)과, 방전전류(IL)(mA)와의 관계에 있어서, 글로방전으로부터 아크방전으로의 전이를 촉진시킴과 동시에 아크방전을 장시간에 걸쳐서 안정시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.Further, according to the considerations of the present inventors, the sealing pressure (Torr) of the rare gas and the average particle diameter (D) (μm) of the granules 51 of the granular electron-emitting body 5 in the discharge lamp shown in the above embodiment In relation to the discharge current IL (mA), it was found that the arc discharge can be stabilized for a long time while promoting the transition from the glow discharge to the arc discharge.

즉, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같은 직관형상의 외부직경이 약 4mm, 전체길이가 약 300mm의 유리 밸브(1)의 양단부에 도 5에 도시한 열음극(3B)을 전극간 거리를 약 260mm 사이에 두고 대향 설치하여 밸브(1)의 내면에 형광체 피막을 형성한 형광 램프를 희가스로서 아르곤(Ar)을 수은(Hg)의 증기와 함께 밀봉하여, 그 밀봉압 및 과립형상의 전자방출체(5)의 과립(51)의 평균입자직경을 변화시켜 제작하였다.That is, for example, the distance between the electrodes of the hot cathode 3B shown in FIG. 5 is reduced at both ends of the glass valve 1 having a straight outer diameter of about 4 mm and a total length of about 300 mm, as shown in FIG. Arranged as a rare gas, argon (Ar) was sealed together with the vapor of mercury (Hg) as a rare gas in a fluorescent lamp having a phosphor coating formed on the inner surface of the valve 1, facing each other between 260 mm, and the sealing pressure and granular electron-emitting body. It produced by changing the average particle diameter of the granule 51 of (5).

이 열음극(3B)을 구성하는 바닥이 있는 원통형상의 용기(6) 내에는 입자직경이 10∼100㎛의 과립(51, …)의 집합체로 이루어지는 전자방출체(5)가 수용되어 있다. 그리고, 용기(6) 및 전자방출체(5)의 과립(51, …)은 바륨(Ba)과 탄탈(Ta)의 산화물에 소량의 산화 지르코늄(ZrO₂)을 주체로 하는 것으로 형성되고, 그 표면에는 대(對)스퍼터성을 향상시키기 위해서 탄화 탄탈(TaC)의 얇은 피막으로 피복되어 있다.In the bottomed cylindrical container 6 constituting the hot cathode 3B, an electron-emitting body 5 composed of an aggregate of granules 51, ... having a particle diameter of 10 to 100 µm is accommodated. The granules 51,... Of the container 6 and the electron-emitting body 5 are formed by mainly using a small amount of zirconium oxide (ZrO ₂ ) in the oxides of barium (Ba) and tantalum (Ta). The surface is coated with a thin film of tantalum carbide (TaC) in order to improve large sputterability.

그리고, 밸브(1) 내로의 밀봉가스압, 전자방출체(5)의 과립(51)의 평균입자직경 및 방전전류를 변화시키면, 표 3 내지 표 5에 도시한 결과가 되었다. 또한 평균입자직경(mm)은 입도(粒度) 분포의 산술평균에 의해 구하였다. 또, 밀봉가스압은 밀봉한 가스압의 전체압으로 예를 들면 아르곤(Ar)/네온(Ne)이 전체압에서 약 70Torr로, 실온정도의 수은증기를 포함하고 있는 경우에는 밀봉가스압은 약 70Torr가 된다.Then, when the sealing gas pressure into the valve 1, the average particle diameter of the granules 51 of the electron-emitting body 5 and the discharge current were changed, the results shown in Tables 3 to 5 were obtained. In addition, the average particle diameter (mm) was calculated | required by the arithmetic mean of particle size distribution. The sealing gas pressure is the total pressure of the sealed gas pressure. For example, when argon (Ar) / neon (Ne) is about 70 Torr at the total pressure, and when it contains mercury vapor at about room temperature, the sealing gas pressure is about 70 Torr. .

NoNo 과립직경(㎛)Granule diameter (㎛) I_L(mA)I _L (mA) Ar압(Torr)Ar pressure (Torr) 글로아크전이Gloark transition 점멸시험10sON·10sOFFBlink test 10sON, 10sOFF 수명 중아크방전Life of Arc Discharge 1One 4545 1010 1010 ×× ×× ×× 22 22 2020 ×× ×× ×× 44 33 3030 ○○ ×× ×× 77 44 5050 ○○ ○○ ○○ 1111 55 7070 ○○ ○○ ○○ 1616 66 100100 ○○ ○○ ○○ 2222 77 2020 1010 ×× ×× ×× 44 88 2020 ○○ ×× ×× 99 99 3030 ○○ ○○ ○○ 1313 1010 5050 ○○ ○○ ○○ 2222 1111 7070 ○○ ○○ ○○ 3131 1212 100100 ○○ ○○ ○○ 4444 1313 3030 1010 ○○ ×× ×× 77 1414 2020 ○○ ○○ ○○ 1313 1515 3030 ○○ ○○ ○○ 2020 1616 5050 ○○ ○○ ○○ 3333 1717 7070 ○○ ○○ ○○ 4747 1818 100100 ○○ ○○ ○○ 6767 1919 5050 1010 ○○ ○○ ○○ 1111 2020 2020 ○○ ○○ ○○ 2222 2121 3030 ○○ ○○ ○○ 3333 2222 5050 ○○ ○○ ○○ 5656 2323 7070 ○○ ○○ ○○ 7878 2424 100100 ○○ ○○ ○○ 111111 2525 7070 1010 ○○ ○○ ○○ 1616 2626 2020 ○○ ○○ ○○ 3131 2727 3030 ○○ ○○ ○○ 4747 2828 5050 ○○ ○○ ○○ 7878 2929 7070 ○○ ○○ ○○ 109109 3030 100100 ○○ ○○ ○○ 156156

NoNo 과립직경(㎛)Granule diameter (㎛) I_L(mA)I _L (mA) Ar압(Torr)Ar pressure (Torr) 글로아크전이Gloark transition 점멸시험10sON·10sOFFBlink test 10sON, 10sOFF 수명 중아크방전Life of Arc Discharge 3131 7575 1010 1010 ×× ×× ×× 1One 3232 2020 ×× ×× ×× 33 3333 3030 ×× ×× ×× 44 3434 5050 ○○ ×× ×× 77 3535 7070 ○○ ×× ×× 99 3636 100100 ○○ ○○ ○○ 1313 3737 2020 1010 ×× ×× ×× 33 3838 2020 ×× ×× ×× 55 3939 3030 ○○ ×× ×× 88 4040 5050 ○○ ○○ ○○ 1313 4141 7070 ○○ ○○ ○○ 1919 4242 100100 ○○ ○○ ○○ 2727 4343 3030 1010 ×× ×× ×× 44 4444 2020 ○○ ×× ×× 88 4545 3030 ×× ○○ ○○ 1212 4646 5050 ○○ ○○ ○○ 2020 4747 7070 ○○ ○○ ○○ 2828 4848 100100 ○○ ○○ ○○ 4040 4949 5050 1010 ○○ ×× ×× 77 5050 2020 ○○ ○○ ○○ 1313 5151 3030 ○○ ○○ ○○ 2020 5252 5050 ○○ ○○ ○○ 3333 5353 7070 ○○ ○○ ○○ 4747 5454 100100 ○○ ○○ ○○ 6767 5555 7070 1010 ○○ ×× ×× 99 5656 2020 ○○ ○○ ○○ 1919 5757 3030 ○○ ○○ ○○ 2828 5858 5050 ○○ ○○ ○○ 4747 5959 7070 ○○ ○○ ○○ 6565 6060 100100 ○○ ○○ ○○ 9393

NoNo 과립직경(㎛)Granule diameter (㎛) I_L(mA)I _L (mA) Ar압(Torr)Ar pressure (Torr) 글로아크전이Gloark transition 점멸시험10sON·10sOFFBlink test 10sON, 10sOFF 수명 중아크방전Life of Arc Discharge 6161 105105 5050 22 ×× ×× ×× 1One 6262 55 ×× ×× ×× 22 6363 1010 ×× ×× ×× 55 6464 2020 ○○ ○○ ○○ 1010 6565 5050 ○○ ○○ ○○ 2424 6666 100100 22 ×× ×× ×× 22 6767 55 ×× ×× ×× 55 6868 1010 ○○ ○○ ○○ 1010 6969 2020 ○○ ○○ ○○ 1919 7070 5050 ○○ ○○ ○○ 4848 7171 150150 22 ×× ×× ×× 33 7272 55 ○○ ×× ×× 77 7373 1010 ○○ ○○ ○○ 1414 7474 2020 ○○ ○○ ○○ 2929 7575 5050 ○○ ○○ ○○ 7171 7676 200200 22 ×× ×× ×× 44 7777 55 ○○ ○○ ○○ 1010 7878 1010 ○○ ○○ ○○ 1919 7979 2020 ○○ ○○ ○○ 3838 8080 5050 ○○ ○○ ○○ 9595 8181 250250 22 ×× ×× ×× 55 8282 55 ○○ ○○ ○○ 1212 8383 1010 ○○ ○○ ○○ 2424 8484 2020 ○○ ○○ ○○ 4848 8585 5050 ○○ ○○ ○○ 119119

여기에서 글로방전에서 아크방전으로의 전이에 대해서는 1초를 넘는 경우에는 ×(불량), 1초 이내라면 사이에는 ○(양), 점멸시험은 10초 온하고 10초 오프를 반복하고, 10만회 미만에서 수명의 경우에는 ×, 10만회 이상에서 수명의 경우에는 ○, 수명 중 아크방전에 대해서는 입자(51)의 표면에 바륨(Ba)이 남아 있는 것에 과립(51) 이외에서 방전하는 경우에는 ×, 과립(51)에 바륨(Ba)이 남아 있는 동안은 과립(51)에서 방전하는 경우에는 ○으로 하였다.Here, the transition from the glow discharge to the arc discharge is × (defective) for more than 1 second, and ○ (positive) in less than 1 second, and the flashing test turns on for 10 seconds and turns off for 10 seconds. In the case of life under less than, × in the case of life in 100,000 or more times, in the case of arc discharge during life, in the case of discharging other than the granules 51 due to the remaining barium (Ba) on the surface of the particle 51 × In the case of discharging from the granules 51 while barium (Ba) remained in the granules 51, it was set to ○.

그리고, 희가스의 밀봉압을 PTorr, 입자형상의 전자방출체(5)의 과립(51)의 평균입자직경을 D㎛, 방전전류를 IL mA로 하면,When the sealing pressure of the rare gas is PTorr, the average particle diameter of the granules 51 of the particulate electron-emitting body 5 is D µm, and the discharge current is IL mA.

의 관계의 경우에, 글로방전에서 아크방전으로의 전이가 촉진됨과 동시에 아크방전이 안정하고, 유리 밸브(1) 내벽을 흑화하거나, 수명이 짧아지는 것을 방지할 수 있다.In the case of, the transition from the glow discharge to the arc discharge is promoted, and the arc discharge is stable, and the inner wall of the glass valve 1 can be prevented from being shortened or the life can be shortened.

또, 상기 수학식 1에서는 밀봉가스압이 높아질수록 좋지만, 사양조건에 의해 밀봉가스압이 높아지면, 시동전압은 높아지고, 발광효율도 저하하기 때문에, 사양조건에 따라서 밀봉가스압도 한도가 있다. 또한 밀봉가스를 다른 가스, 예를 들면 나트륨(Na)과 네온(Ne)과 아르곤(Ar)과의 혼합가스, 바륨(Ba)과 아르곤(Ar)과의 혼합가스, 바륨(Ba)과 키세논(Xe)과의 혼합가스로 실험한 결과에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다.In addition, the higher the sealing gas pressure in Equation 1, the better. However, when the sealing gas pressure is increased by the specification condition, the starting voltage is increased and the luminous efficiency is also lowered. Therefore, the sealing gas pressure is also limited in accordance with the specification condition. In addition, the sealing gas may be other gas, for example, a mixed gas of sodium (Na), neon (Ne), and argon (Ar), a mixed gas of barium (Ba) and argon (Ar), and barium (Ba) and xenon The same results were obtained with experiments with (Xe) mixed gas.

또한 전자방출 전극구체로서 과립형상의 전자방출체(5)의 입자직경 분포가 다른 것을 혼합하여 이용한 경우에는 조광을 용이하게 실시할 수 있는 방전램프가 얻어진다.Further, in the case where a particle diameter distribution of the granular electron-emitting body 5 is mixed and used as the electron-emitting electrode sphere, a discharge lamp capable of easily dimming is obtained.

즉, 예를 들면 도 19에 도시한 열음극(3L)의 용기(6L) 내에 바륨과 탈륨의 산화물(BaTaO₃) 등의 반도체 자기로 이루어지는 평균입자 직경 분포에 대소 2개의 피크값을 갖는 열전자 방사체(5)를 복수개 충전 수납한다. 이 입자직경 분포는 평균입자 직경 약 100㎛에 피크가 있는 비교적 대직경의 과립(52, …)과, 평균입자직경 약 30㎛에 피크가 있는 비교적 소직경의 과립(53, …)의 2종류를 혼합한 것으로 이루어지고, 그 과립분포는 10㎛ 내지 150㎛의 범위에 있다.That is, for example, a thermoelectron emitter having a peak value of two at large in the average particle diameter distribution made of semiconductor porcelain such as barium and thallium oxide (BaTaO ₃ ) in the container 6L of the hot cathode 3L shown in FIG. 5) A plurality of charges are stored. This particle diameter distribution is divided into two types: relatively large-diameter granules 52, ... with a peak at an average particle diameter of about 100 mu m, and relatively small-diameter granules 53, ... with a peak at an average particle diameter about 30 mu m. It consists of a mixture of, the granule distribution is in the range of 10㎛ to 150㎛.

그리고 이 열음극(3L)을 밀봉 장착한 형광램프는 조광회로장치(도시하지 않음)를 통해서 점등하는 경우, 조광을 실시하지 않는 램프전류가 약 30mA정도인 때는 용기(6L)내에 수납된 전자방출체(5) 중 입자직경이 약 100㎛의 비교적 대직경 과립(52, …)의 1개나 2개에 아크 스폿이 일어나 안정된 방전을 유지한다. 그러나, 입자직경이 약 30㎛의 비교적 소직경 과립(53, …)은 몇개인가의 입자에 걸쳐서 아크 스폿이 일어나기 때문에 축열구조가 무너지고, 다른 과립으로 스폿이 이동하기 쉬워진다. 따라서 결과적으로 입자 직경이 약 100㎛의 비교적 대직경의 과립(52)에 안정된 아크 스폿이 일어난다.When the fluorescent lamp sealed with the hot cathode 3L is turned on through a dimming circuit device (not shown), the electron-emitting body stored in the container 6L when the lamp current without dimming is about 30 mA. In (5), one or two of relatively large-diameter granules 52, ... having a particle diameter of about 100 µm generate arc spots to maintain stable discharge. However, the relatively small-diameter granules 53, ... having a particle diameter of about 30 mu m cause arc spots to occur over some particles, so that the heat storage structure collapses, and the spots tend to move to other granules. As a result, a stable arc spot occurs in the relatively large-diameter granules 52 having a particle diameter of about 100 mu m.

또, 이 형광램프를 조광을 위한 전류를 변경하여 약 5mA정도로 하여 점등하면, 입자 직경이 약 30㎛의 비교적 소직경 과립(53, …)의 1 내지 2개에 아크 스폿이 일어나 안정된 방전을 유지한다. 그러나 입자 직경이 약 100㎛의 비교적 대직경 과립(52, …)은 열용량이 약 30㎛의 비교적 소직경 과립(53, …)에 비해 크기 때문에, 전류가 약 5mA정도로 낮으면 열전자 방출하기 위해서 충분한 열량을 얻을 수 없다. 따라서, 결과적으로는 전자방출이 용이한 약 30㎛의 비교적 소직경 과립(53) 쪽에서 안정된 아크 스폿이 일어나게 된다.When the fluorescent lamp is turned on by changing the current for dimming to about 5 mA, an arc spot occurs in one or two of the relatively small-diameter granules 53, ... having a particle diameter of about 30 µm, thereby maintaining stable discharge. do. However, the relatively large-diameter granules 52, ... having a particle diameter of about 100 mu m are larger than the relatively small-diameter granules 53, ... having a heat capacity of about 30 mu m, so that a low current of about 5 mA is sufficient to emit hot electrons. Can't get calories. As a result, a stable arc spot occurs on the side of the relatively small-diameter granule 53 of about 30 mu m, which is easy to emit electrons.

따라서, 이렇게 다른 입자직경 분포의 전자방출체를 혼합하여 이용한 방전램프는 램프전류에 따른 피크에 있는 입자직경의 전자방출체의 온도를 상승시켜 아크 스폿을 일으킬 수 있다. 따라서, 전류값에 대응한 전류제어에 의해 조광을 실시하는 방전램프에 적용하여, 안정된 아크방전과 조광을 실시할 수 있다.Therefore, the discharge lamp using a mixture of electron emitters having different particle diameter distributions may cause an arc spot by raising the temperature of the electron emitters having a particle diameter at the peak according to the lamp current. Therefore, it is possible to perform stable arc discharge and dimming by applying to a discharge lamp that performs dimming by current control corresponding to a current value.

또한, 이 입자직경 분포의 피크값은 2종류를 혼합한 것에 한정하지 않고 3종류이상이라도 좋지만, 인접하는 평균입자 직경값 차이는 1.5배이상인 쪽이 효과가 크다.In addition, although the peak value of this particle diameter distribution is not limited to what mixes two types, three or more types may be sufficient, but it is more effective that the difference of adjacent average particle diameter values is 1.5 times or more.

또한 도 20은 본 발명에 관한 방전램프장치(9)의 실시형태를 나타내는 사시도이다. 도 20에 있어서 “91”은 케이스체이고, 이 케이스체(91)내에는 반사경(92), 형광램프(1)를 지지하는 소켓 등의 지지부재(93)(1개는 도시하고 있지 않음)나 전원회로장치(C)가 설치되어 있다.20 is a perspective view showing an embodiment of a discharge lamp device 9 according to the present invention. In FIG. 20, "91" is a case body, and in this case body 91, a support member 93 (one is not shown), such as a reflector 92 and a socket for supporting the fluorescent lamp 1, is shown. The power circuit device C is installed.

이 방전램프장치(9)는 액정표시장치의 백라이트나 팩시미리의 원고판독에 이용되고, 상술한 바와 같이 형광램프(1)는 발광특성이 향상하여 수명이 길어지기 때문에 이들 장치도 발광특성이 높고 장기간에 걸쳐 램프(1)의 교환이 불필요하여 보수가 용이해진다.This discharge lamp device 9 is used for reading a backlight of a liquid crystal display or a manuscript of a facsimile. As described above, since the fluorescent lamp 1 has improved light emission characteristics and a long life, these devices also have high light emission characteristics. It is not necessary to replace the lamp 1 over a long period of time, thereby facilitating maintenance.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 상술한 실시형태의 전극구체에서는 과립형상의 전자방출체를 용기내에 수용하여 구성하였지만, 소결용 용기내에 과립형상의 전자방출체를 넣어 소결후에 이 용기에서 떼어낸 것에 리드선 등을 접속하여 전극구체하여도 좋고, 용기는 전극구체를 밸브내에 지지하거나 리드선과의 전기적인 접속을 하는 수단으로서의 작용을 이루는 것이 필수적인 것은 아니다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the electrode sphere of the above-described embodiment, the granular electron-emitting body is accommodated in the container, but the granular electron-emitting body is placed in the container for sintering, and the lead wire or the like is connected to the one removed from the container after sintering. The electrode may be formed, and it is not essential that the container serves as a means for supporting the electrode sphere in the valve or making electrical connection with the lead wire.

또, 전극구체인 열음극을 구성하는 용기는 상술한 도전성을 갖는 금속으로 되어 있어도 도전성을 갖는 금속에 반도체 자기물질이 혼입된 반절연성의 이른바 도전성 세라믹으로 되어 있어도 또는, 반도체 자기물질이나 절연제 재료로 이루어져 그 표면에 도전성이 부여된 것이라도 좋다. 요컨데, 통전시에 양도체로서 움직여 내부에 수납되어 있는 전자방출체로의 통류를 충분히 실시할 수 있는 것이라면 적용할 수 있다.Moreover, even if the container which comprises the hot cathode which is an electrode sphere is made of the above-mentioned electroconductive metal, even if it consists of semi-insulating so-called electroconductive ceramic which the semiconductor magnetic material mixed in the electroconductive metal, or the semiconductor magnetic material or insulating material, The surface may be provided with conductivity. In other words, the present invention can be applied as long as it can move as a good conductor at the time of energization and allow sufficient flow to the electron-emitting body housed therein.

또, 방전램프는 형광램프에 한정되지 않고, 자외선 방사 램프 등 다른 방전램프에도 적용이 가능하다. 또, 방전램프는 희가스 발광하는 램프라도 좋고, 방전매체로서 수은이 밀봉되어 있지 않아도 좋다. 또, 유리 밸브의 형상은 직관형상의 것에 한정되지 않고, U자형상, W자형상이나 고리형상 등으로 굴곡한 것 또는 판형상의 밸브를 이용한 램프라도 좋다.The discharge lamp is not limited to a fluorescent lamp, but can also be applied to other discharge lamps such as an ultraviolet radiation lamp. The discharge lamp may be a lamp that emits rare gas, and mercury may not be sealed as a discharge medium. In addition, the shape of a glass valve is not limited to a straight tube shape, What was bent in U shape, W shape, ring shape, etc., or the lamp which used the plate-shaped valve may be sufficient.

또, 1개의 방전램프에 설치되는 전극의 수는 한쌍(2개)에 한정되지 않고 3개이상이라도 좋고, 또 전극의 일부가 밸브의 외면에 설치되어 있는 램프에도 물론 적용할 수 있다.The number of electrodes provided in one discharge lamp is not limited to one pair (two), but may be three or more, and of course, it is also applicable to a lamp in which a part of the electrodes is provided on the outer surface of the valve.

또한, 방전램프장치는 실시형태의 구성에 한정되지 않고, 형상이나 구성 등은 다양한 변형이 가능하다. 또, 여기에서 나타내는 케이스체는 램프 등을 수용하는 상자형상의 것에 한정되지 않고 램프나 지지부재 등이 노출하여 설치되는 판형상 등을 포함한다. 또 방전램프장치는 점등을 위한 전원회로장치나 반사경은 별체로서 설치하여도 좋고 필수적인 것은 아니다.In addition, the discharge lamp device is not limited to the configuration of the embodiment, and the shape, configuration, and the like can be variously modified. In addition, the case body shown here is not limited to the box shape which accommodates a lamp etc., but includes the plate shape etc. which the lamp, a support member, etc. are exposed and installed. The discharge lamp device may be provided as a separate power supply circuit device or reflector for lighting, but is not essential.

이상과 같이 본 발명에 관한 전자방출 전극구체에 의하면, 방전램프 기동시의 급속한 열전자의 방출을 가능하게 하여, 램프의 점등을 촉진한다. 또한 램프 밸브 내벽을 흑화시키거나, 수명이 짧아지는 것을 방지할 수 있는 수명이 긴 전극을 제공할 수 있다. 이 때문에, 이 램프에 의한 조명장치에 의하면, 발광특성 및 수명특성을 향상할 수 있음과 동시에 보수작업을 용이화할 수 있다. 액정표시장치, 액정텔레비젼이나 장식장치 등의 백라이트용, 팩시미리 등의 원고판독용, 복사기의 노광용이나 제전용 등 OA기기 또는 통상의 조명용기구나 등기구 등에 널리 사용할 수 있다.As described above, according to the electron-emitting electrode sphere according to the present invention, it is possible to rapidly release the hot electrons when the discharge lamp is started, thereby promoting the lighting of the lamp. In addition, it is possible to provide a long-life electrode which can prevent the blackening of the inner wall of the lamp valve or shorten the life. For this reason, according to the lighting apparatus by this lamp, light emission characteristics and lifespan characteristics can be improved, and maintenance work can be facilitated. It can be widely used for OA devices such as liquid crystal display devices, backlights for liquid crystal televisions and decorative devices, for reading documents such as facsimile, for exposing or decoupling of copiers, or for ordinary lighting or lighting fixtures.

Claims

An electron-emitting body made up of an aggregate of granules heated by a discharge to emit hot electrons on an exposed surface;

And a discharge concentrating means for concentrating discharge on the exposed surface by approaching or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron emitting body.

Discharge concentrating means for concentrating discharge on the exposed surface by approaching or contacting at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body; And

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that consisting of a container for receiving the electron-emitting body.

And a container for accommodating the electron-emitting body and concentrating the discharge on the exposed surface as a conductor, the portion of the electron-emitting body proximate or contacting at least a part of the exposed surface.

The method of claim 3, wherein

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the container is made of a metal.

The method of claim 4, wherein

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the outer surface of the metal container is insulating coating.

The method of claim 2,

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the container is insulating or semi-insulating.

The method of claim 6,

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the container is made of a metal oxide.

The method according to any one of claims 2 to 7,

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the container is supported by a holding mechanism.

The method of claim 1,

And the discharge concentrating means is a metal projection proximate or in contact with at least a part of the exposed surface of the electron-emitting body.

The method of claim 9,

Electron emitting electrode sphere, characterized in that the metal projection is tongue-shaped.

The method of claim 1,

And the discharge concentrating means is a rod-shaped protrusion projecting from the exposed surface through the electron-emitting body.

The method of claim 10,

And the rod-shaped protrusion protrudes from the center of the exposed surface.

The method of claim 11,

And the rod-shaped protrusion protrudes eccentrically from the center of the exposed surface.

The method of claim 2,

And said discharge concentrating means is a metal mesh covering the opening side of said container.

The method according to any one of claims 9 to 13,

And said discharge concentrating means is formed in said container or said holding mechanism.

The method according to claim 1 or 2,

Electron-emitting electrode sphere, characterized in that the granules of the electron-emitting body is formed mainly of an oxide of at least one kind of alkaline earth metal, transition metal and rare earth metal.

The method according to claim 1 or 2,

Electron-emitting electrode spheres, characterized in that the film of at least one kind of carbide and / or nitride of the alkaline earth metal, transition metal and rare earth metal is formed on the surface of the granule of the electron-emitting body.

A glass valve for sealing a gas provided to the discharge;

An electron-emitting body made up of an aggregate of granules installed in the valve and heated by the gas discharge to emit hot electrons on the exposed surface, and discharged to the exposed surface in proximity or contact with at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body And an electron-emitting electrode sphere comprising discharge discharging means for concentrating the light.

A glass valve for sealing a gas provided to the discharge to form a discharge path;

The exposure in proximity to or in contact with at least a portion of the electron-emitting body made up of an aggregate of granules installed at an end of the glass valve and heated by the discharge of the gas to emit hot electrons on the exposed surface and the exposed surface of the electron-emitting body; An electron-emitting electrode sphere comprising discharge concentration means for concentrating discharge on the surface; And

And a power supply circuit device connected to said electron-emitting electrode sphere to apply a voltage between said electrode spheres.

An electron-emitting body comprising an aggregate of granules installed in a glass valve for sealing a gas to be provided for discharge and heated by the discharge of the gas to emit hot electrons on an exposed surface, and at least a portion of the exposed surface of the electron-emitting body A discharge lamp comprising an electron-emitting electrode sphere comprising discharge concentration means for proximate or contacting to concentrate discharge on the exposed surface;

And a case body for accommodating the discharge lamp.