KR20020090912A - 글로우 방전램프, 조명기구 및 글로우 방전램프용 전극 - Google Patents

Abstract

전자방출재의 스퍼터링을 현저히 개선함과 동시에, 시동시간을 단축하여 어두운 장소에서의 시동특성을 개선한 글로우 방전램프를 제공한다.

글로우 방전램프는, 방전용기(1), 한 쌍의 전극(2,3), 방전매체, 및 한 쌍의 전극(2,3)의 적어도 한쪽에 피착된 아연을 주성분으로 하는 전자방출재(4)를 구비하고 있다. 전자방출재(4)는 예를 들면 아연합금이며, 아연-니켈합금을 사용할 수 있다. 이 경우, 니켈의 함유량은, 2∼15질량%이 바람직한 범위이다. 전자방출재 (4)로서 사용하는 아연합금은, 아연에 비하면, 융점이 높아지므로, 스퍼터에 의한 소실이 억제되기 때문에, 수명보증기간중에 걸쳐 방전개시시간이 단축됨과 동시에, 또한 가스방출량이 적어지기 때문에, 방전개시전압의 상승이 매우 적다.

Description

글로우 방전램프, 조명기구 및 글로우 방전램프용 전극{Glow discharge lamp , electrode thereof and luminaire}

본 발명은, 방전램프 등 또는 열음극형 형광램프를 시동하는 글로우 스타터로서 적합한 글로우 방전램프, 이것을 사용한 조명기구 및 글로우 방전램프용 전극에 관한 것이다.

글로우 방전램프는, 냉음극 방전램프나 열음극형 형광램프 등의 방전 램프를 시동하는 글로우 스타터나 표시램프로서 종래부터 많이 사용되고 있다.

글로우 스타터 등의 글로우 방전램프는, 어두운 장소에서는 시동시간이 길어지는 경향이 있고, 이것을 단축시킬 것이 요구되고 있다.

또, 시동시간은, 글로우 스타터에서는, 방전지연시간, 글로우방전 지속시간, 폐지(閉止)시간 및 펄스발생시간의 합이다.

어두운 장소에서의 시동시간이 길어지는 원인은, 초기 전자의 공급량이 부족하고, 방전지연시간이 길어지기 때문이다.

종래, 방전지연시간을 단축하기 위해서, 이하에 나타내는 방사성 동위원소를 사용하는 방책이 강구되고 있다.

미량의¹⁴⁷Pm 등의 방사성 동위원소를 전극근방에 도포, 또는 전기화학적으로 피착하고, 또한 그 위에 Ni 등의 금속을 도금한다(종래기술 1).

⁸⁵Kr,³H 등의 기체성 방사성 동위원소를 방전용기내에 봉입한다(종래기술 2).

종래기술 1, 2는, 방사성 동위원소에 의해 상시 방전용기내의 방전매체를 이온화해 둘 수 있고, 이에 따라 점등시에는 신속하게 방전이 시작되기 때문에, 방전지연시간을 단축하는 효과는 현저하다.

그러나, 동위원소는, 그것이 예를 들어 미량이라 해도, 제조시설이 방사선안전기준을 만족시킬 필요가 있고, 또한 안전취급을 위한 엄격한 관리가 요구된다.

상기 결점을 감안하여 방사성 동위원소를 사용하지 않는 방책도 모색되고 있다.

일본 특개평10-255724호 공보에는, 긴 잔광성(殘光性)을 보이는 형광체를 사용한 기술이 개시되어 있다(종래기술 3).

이 종래기술 3에 의하면, 어두운 장소에서도 잔광이 전극표면부에 입사되어, 그에 따라 광전자가 방출되어, 초기전자가 공급되므로 방전지연시간이 단축된다.

그러나, 긴 잔광성을 보이는 형광체에서 소요의 잔광량이 유지되는 시간에는 한도가 있다.

상기 문헌에 의하면, FL15형 형광램프로 어두운 장소에서 소요의 잔광량이 유지되는 시간은, 예를 들면 1001x의 광량으로 30분간 점등한 후에는, 60시간(2.5일) 내지 90시간(3.75일)이 한도라는 취지로 기재되어 있다.

또한, 긴 잔광성을 보이는 형광체는, 외부광선이 닿는 부위에 설치할 필요가 있기 때문에, 바깥둘레 용기에 차광성 재료를 사용할 수 없는 제약이 있다.

또한, 일본 특개소54-64873호 공보에는, 전기도금등에 의해서 전극을 아연으로 피복하고, 어두운 장소에서의 시동시간을 단축하는 기술이 개시되어 있다(종래기술 4).

종래기술 4에서는, 아연도금막 표면이 산화하여도 그 산화표면층이 글로우방전에 의해 스퍼터(飛散)하여, 청정하게 매우 활성인 표면이 형성된다.

또한, 비산한 아연원자가 방전용기내의 불순물과 결합하여 유리관내벽에 부착하기 때문에, 방전매체가 청정화됨과 동시에 유리관체로부터의 불순물의 방출도 억제된다.

따라서, 종래기술 4에 의하면, 전극표면에서 초기전자가 방출되기 쉬워져, 종래 기술1∼3에 있어서의 결점은 해소된다.

그러나, 본 발명자가 고찰한 바, 종래기술 4에 있어서는, 바이메탈 가동전극 또는 고정전극에 피착한 아연이 글로우방전 또는 고압펄스방전에 따라 스퍼터링(비산)하여, 단기간에 전극으로부터 소실해 버리고, 단시간 시동특성을 유지할 수 없게 되는 경우가 있다.

또, 시동시간 자체는 아연의 막두께를 증대시킴으로써 단축되지만, 제조가 곤란해져, 전기 특성이 변동하는 등의 문제가 있다.

특히, 스퍼터링을 억제하기 위해서 방전매체의 가스압을 높게 하면, 시동개시전압이 상승하고, 그 때문에 방전지연시간이 길어져, 방전개시시간이 길어지는 결점이 있었다.

또한, 종래기술 4에 있어서는, 아연의 막두께의 크기에 따라서 방전개시확률이 변화하는 결점이 있는 것을 알 수 있다.

또한, 종래기술 4에서는, 전자방출재에 아연을 사용함으로써, 방전개시전압을 저하시킬 수 있으나, 동작도중에 전자방출재가 서서히 소모하고, 그에 따라 방전개시전압이 상승하여 방전하기 어려워져, 그 결과 방전소요시간이 길어지는 문제가 있다.

본 발명은, 시동시간을 단축하여 어두운 장소에 있어서의 시동특성을 개선한 글로우 방전램프, 이것을 사용한 조명기구 및 글로우 방전램프용 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 전자방출재의 스퍼터링(비산)을 대폭 저감함과 동시에, 가스중의 불순물을 제거하여 원하지 않는 방전지연이나 방전개시전압의 상승을 억제한 글로우 방전램프, 글로우 스타터, 이것을 사용한 조명기구 및 글로우 방전램프용 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 동작도중에 재동작전압의 저하를 억제하여, 동작도중에 안정적으로 동작하는 글로우 스타터 및 이것을 사용한 조명기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 글로우 스타터를 나타내는 정면도,

도 2는 도 1의 글로우 스타터의 전극 마운트를 나타내는 확대정면도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예인 글로우 스타터에 있어서의 아연막 두께와 방전개시확률의 관계를 나타내는 그래프,

도 4는 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터의 첫동작시기에서의 방전개시시간의 격차를 대비하여 나타내는 그래프,

도 5는 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터의 6000회 점멸동작후에 있어서의 방전개시시간의 격차를 대비하여 나타내는 그래프,

도 6은 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터의 첫동작시기에서의 방전개시전압의 격차를 대비하여 나타내는 그래프,

도 7은 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터의 6000회 점멸동작후에 있어서의 방전개시전압의 격차를 대비하여 나타내는 그래프,

도 8은 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터에 있어서의 1000회 점멸동작후의 아연의 잔여량을 나타내는 그래프,

도 9는 제 1 및 제 2 실시예에 의한 각각의 글로우 스타터의 바이메탈 1개당의 가스방출량을 대비하여 나타내는 그래프,

도 10은 제 1 및 제 2 실시예의 전자방출재를 다른 전류밀도로 아연합금을 전기도금한 각각의 전극에 있어서의 수소방출량의 격차를 나타내는 그래프,

도 11은 제 3 실시예의 글로우 스타터의 재동작전압이 점멸회수의 증가에 의해서 변화하는 모양을 대비하여 나타내는 그래프,

도 12는 제 3 실시예의 글로우 스타터의 재동작전압이 가스조성비에 따라서 변화하는 모양을 나타내는 그래프,

도 13은 제 4 실시예인 글로우 스타터의 전극 마운트를 나타내는 확대정면도,

도 14는 본 발명의 제 5 실시예인 글로우 스타터의 전극 마운트를 나타내는 확대정면도,

도 15는 본 발명의 제 6 실시예인 글로우 스타터를 나타내는 정면도,

도 16은 도 15의 글로우 스타터의 일부단면정면도,

도 17은 본 발명의 제 7 실시예인 와이어 밸브를 나타내는 정면도,

도 18은 본 발명의 제 8 실시예인 냉음극 형광램프를 나타내는 일부절결종단면도,

도 19는 본 발명의 제 9 실시예인 형광등 팬던트를 나타내는 단면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 방전용기2 : 고정전극

3 : 가동전극4 : 전자방출재

5 : 케이스6 : 꼭지쇠

6b: 절연기판6c:꼭지쇠핀

7: 잡음방지용 콘덴서7a: 리드선

8: 게터재료9:형광체층

11: 조명기구본체11a: 샤시

11b : 쉐이드11c, 11d : 형광램프

11e: 램프홀더11f: 야간등

11g: 안정기11h: 전환스위치

11i: 팬던트 코드11j:코드 홀더

11k: 걸림 실링 캡12, 13: 글로우 스타터

본 발명의 제 1 형태의 글로우 방전램프는, 방전용기와, 방전용기내에 부착된 한 쌍의 전극과, 방전용기내에 봉입된 희(希)가스를 주체로 하는 방전매체와, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된 아연합금으로 이루어지는 전자방출재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 형태의 글로우 방전램프는, 방전용기와, 방전용기내에 부착된 한 쌍의 전극과, 방전용기내에 봉입된 희가스를 주체로 하는 방전매체와, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된 두께 1.O∼1O㎛의 아연을 주성분으로 하는 전자방출재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 형태의 글로우 방전램프는, 상기 제 1 형태 또는 제 2 형태에 있어서, 방전용기와, 방전용기내에 부착된 한 쌍의 전극과, 방전용기내에 봉입되어, 네온(Ne)에 크립톤(Kr), 키세논(Xe) 및 아르곤(Ar) 중의 적어도 1종을 혼합하여 이루어진 혼합가스를 주체로 하는 방전매체와, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 형성된 아연을 포함하여 이루어진 전자방출재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태 및 이하의 각 형태의 글로우 방전램프는, 방전용기, 한 쌍의 전극, 방전매체 및 전자방출성 물질을 기본구성요소로서 구비한다. 특히 지정하지 않는 한 이들 용어의 정의 및 기술적 의미는 다음에 의한다.

<글로우 방전램프>

본 발명의 글로우 방전램프란 말은, 표시용 글로우램프, 냉음극형 형광램프, 글로우 스타터 등의 글로우방전을 생기하여 작동하는 방전램프를 포함한다.

<방전용기>

방전용기는, 높은 기밀성, 가공성 및 내열성을 구비한 재료 예를 들면 유리로 형성되어, 내부에 방전공간을 가지고 있다.

또한, 유리중에서도 연질 유리가 가공성 및 비용면에서 우수하다.

<전극>

본 발명의 글로우 방전램프는, 열전자방출재를 구비하고 있지 않는 한 쌍의 소위 냉음극을 가진다.

표시용 글로우 방전램프에서는, 한 쌍의 전극은 모두 고정형이다.

이에 대하여, 글로우 스타터에서는, 적어도 한쪽의 전극이 바이메탈을 구비한 가동전극이다.

즉, 글로우 스타터에서는, 고정전극과 가동전극과의 조합인 형태, 및, 모두 가동전극인 조합인 형태의 어느 것이라도 좋다.

또, 어떤 방전 램프이더라도, 한 쌍의 전극은, 방전용기내에 부착되어 있다.글로우 스타터에 바람직한 바이메탈로는, 예를 들면 Fe-Ni합금으로 이루어진 제 1 열팽창율을 가진 제 1 판과, Ni-Cr-Fe합금, Ni-Mn-Fe합금, Mn-Cu-Ni 합금 또는 Cr-Cu-Ni합금으로 이루어진 제 2 열팽창율을 가진 제 2 판을 용접 등으로 직접 맞붙이거나, 또는 중간 열팽창율을 가진 제 3 판을 사이에 개재시켜 간접적으로 맞붙인 것을 사용할 수 있다.

전극사이에 생긴 글로우방전의 발생열에 의한 온도상승에 따라 가동전극이 변형하여, 온도가 소정치 이상, 예를 들면 50∼150℃가 되었을 때에 한 쌍의 전극이 접촉한다.

접촉에 의해 전극사이가 단락되어, 글로우방전이 정지하면, 가동전극의 온도가 저하하여 한 쌍의 전극은 서로 떨어진다.

글로우 스타터에서는, 글로우방전의 지속시간이 될 수 있는 한 줄어들도록, 전극사이거리를 약 0.1∼2mm로 설정한다.

또한, 한 쌍의 전극을 소정의 전극사이의 거리를 유지하여 방전용기내의 소정의 위치에 부착하기 위해서, 스템을 사용하여 미리 소정의 전극사이거리에 조립한 마운트를 사용할 수 있다.

스템은, 플레어 스템, 비드 스템 등을 적절히 사용할 수 있다.

또, 전극사이의 스템 표면을 절연물질로 피복함으로써, 연면방전의 발생을 억제하고, 펄스전압이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

<방전매체>

방전매체는, 희가스를 주체로 하는 것으로, 아르곤(Ar), 네온(Ne) 또는 이들의 혼합가스를 적용할 수 있는데, 특히 네온(Ne)에, 크립톤(Kr), 키세논(Xe) 및 아르곤(Ar)의 적어도 1종의 가스를 혼합한 혼합가스가 바람직하며, 방전용기내에 소정압력, 예를 들면 650∼13300Pa, 바람직하게는 2600∼10700Pa로 봉입된다.

또한, 방전매체에, 글로우방전지속시간을 단축시킬 목적, 글로우방전전류를 증가시킬 목적, 또는 동작도중에 재동작전압의 저하를 억제할 목적으로, 헬륨(He), 수소, 또는 유기가스 등을 혼합하여도 좋다.

여기서, 방전매체에 네온을 필수로 함으로써, 주지의 파셴(Pachen)의 법칙에 근거하여, 상기의 전극사이거리 및 방전매체의 가스압범위가 특히 전리(電離)특성에 뛰어나기 때문에, 방전개시전압을 저하시킬 수 있다. 또한, 아연을 주성분으로 하는 전자방출재의 스퍼터링이 억제되기 때문에 방전매체의 압력을 높게 하여도 방전개시전압이 너무 상승하지 않게 된다.

방전개시전압은, 페닝(Penning)효과의 원리를 이용하기 때문에 아르곤과 조합하여, 아르곤이 20% 이하이고 잔부가 네온인 경우에 현저히 저하한다.

한편, 방전매체를 네온만, 또는 네온과 아르곤의 페닝효과를 이용한 혼합가스로 한 경우, 방전개시전압과 함께 재동작전압도 저하하는 것이 실험에 의해 확인되었다.

이 재동작전압은, 방전 램프의 점등후에, 글로우 스타터가 다시 동작하여 단락하기 위해서 필요한 한 쌍의 전극사이에 인가되는 전압값을 말한다.

이 재동작전압이 소정치 이하로 저하하면, 방전 램프의 점등중에 글로우 스타터가 동작하여 한 쌍의 전극이 단락하므로, 이 단락에 따라 방전 램프가 점등하지 않게 되고, 다시 점등하는 현상을 되풀이하게 되기 때문에, 재동작전압이 저하하는 것은 극력 피하지 않으면 안된다.

그래서, 방전매체의 주성분인 네온에 크립톤, 키세논 및 아르곤의 적어도 1종의 가스를 혼합하는 것으로, 전자방출재의 스퍼터링을 억제하면서, 원하는 방전개시전압과 재동작전압의 값을 얻을 수 있고, 재동작전압의 저하를 억제할 수 있으며, 수명말기에서도 충분히 높은 재동작전압을 유지할 수 있는 것이 확인되었다.

<전자방출재>

전자방출재(電子放出材)는, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽의 일부 또는 거의 전체를 피복하도록 배설된다.

전자방출재는, 적어도 아연 단체(單體) 또는 아연 합금을 포함하고 있다.

아연과 합금을 형성하는 다른쪽 금속의 종류는 한정되지 않는다.

예를 들면, 그 다른쪽 금속으로는, Ag, Al, Au, Ba, Be, Ce, Co, Ca, Cr, Cu, Fe, Ge, La, Mn, Mo, Ni, Pd, Pt, Te, Ti, W 및 Zr의 그룹에서 선택된 1종 또는 복수종을 사용할 수 있다.

그러나, 상기 그룹중에서는, Ni를 다른쪽의 성분으로 하는 아연합금이 가장 작용이 양호하고, 또한, 염가이다.

또한, Co, Fe, Cu, Al, Mn, Cr 혹은 Mo를 다른쪽의 성분으로 하는 아연합금도 비교적 작용이 양호하고, 또한, 염가이다.

아연합금은, 내(耐)스퍼터성을 향상시키기 때문에, 융점이 450℃이상인 것이 바람직하다.

그러나, 아연합금의 제조공정을 쉽게 하기 위해서는, 융점이 550∼830℃의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 소정의 전자방출특성을 얻기 위해서, 아연의 함유율은, 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65∼98질량%의 범위내인 것이 좋다.

아연 또는 아연합금을 전극에 막형상으로 배설하기 위해서는, 예를 들면 전기도금(도금), 용융도금, 진공증착, CVD 또는 이온도금 등을 사용할 수 있다.

또한, 이들에 의해서, 막두께의 제어가 용이하고, 치밀하면서도 불순물의 혼입이 적은 전자방출재 피막(아연막)을 형성할 수 있다. 또, 전기 도금이 가장 경제적이다.

전기 도금으로 아연합금막을 형성하는 경우에는, 공석(共析)전기도금법 혹은 2단계도금법을 사용할 수도 있다. 공석전기도금법은, 아연합금을 한쪽의 전극으로 하고, 도금하고자 하는 전극을 다른쪽의 전극으로 하는 도금방법이다. 2단계 도금법은, 우선 아연과의 합금이 되는 니켈 등의 다른쪽의 금속을 전기도금하고, 다음에 아연을 도금하거나, 혹은 먼저 아연을 도금하고, 다음에 아연과의 합금이 되는 니켈 등의 다른쪽의 금속을 도금하여, 그 후 열처리하여 아연합금막을 형성하는 도금방법이다.

한편, 융해(용해)도금에 의해서 아연막을 형성하면, 막두께가 지나치게 두꺼워지는 동시에, 치밀한 막을 얻을 수 없기 때문에, 아연막으로부터의 불순물 방출량이 많아져, 반대로 시동특성이 저하한다.

또한, 아연막은, 그 막두께가 1.0∼20㎛의 범위가 아니면 안된다.

그러나, 바람직하게는 2.5∼10㎛의 범위인 것이 좋다.

막두께가 2.5㎛ 미만이면, 아연의 스퍼터가 많아져, 시동특성이 저하하고, 또 막두께가 1.0㎛ 미만이 되면, 이 특성저하가 현저히 나타난다.

또한, 아연막이 1O㎛을 넘으면, 해당 막으로부터의 불순물의 방출량이 많아져, 시동특성이 저하하고, 또 막두께가 20㎛을 넘으면, 이 특성저하가 현저히 나타난다.

아연막의 막두께는, 보다 바람직하게는 3∼7㎛의 범위이고, 최적으로는 약 4.5∼5.5㎛이다. 또, 아연막의 스퍼터 또는 불순물에 의한 문제는, 아연을 주성분으로 하는 아연단체로부터 아연막이 형성되어 있는 경우에 현저히 발생한다.

또한, 아연막의 일부를 산화시켜 산화아연 등을 형성할 수 있다.

산화아연이 있으면, 엑소(Exo)전자 또는 말터(Malter)효과가 발생하기 쉬워져, 이 때문에 어두운 장소에서의 시동특성이 향상한다.

또, 전자방출재로서는, 아연막에 덧붙여 다른 전자방출재를 부가하는 것이 허용된다.

본 발명자의 고찰에 의하면, 카본나노 튜브는, 전자방출성을 가지고 있기 때문에, 이것을 본 발명에 있어서의 전자방출재로서 아연합금에 부가할 수 있다. 또, 카본 나노튜브(carbon nanotube)를 단독으로 사용할 수도 있다.

<그 밖의 구성>

본 발명의 필수요소가 아니지만, 원하는 바에 따라 이하의 구성을 선택적으로 부가할 수 있다.

1. 게터:방전매체중에 불순물이 존재하면, 시동성이 저하한다. 그래서, 불순물을 흡착하는 퍼포먼스 게터를 방전용기의 내부에 배설하여, 불순물을 제거할 수 있다.

2. 케이스:글로우 스타터를 기계적으로 보호하기 위해서, 방전용기의 주위를 포위하는 케이스를 설치할 수 있다.

케이스는, 금속, 합성수지 또는 세라믹스 등의 필요한 기계적 강도를 가진 재료를 사용하여 형성할 수 있다.

또한, 케이스에는, 글로우 스타터를 소켓에 대한 착탈을 쉽게 하기 위해서, 쥐기 쉽고 미끄럼이 방지되는 돌출부를 형성할 수 있다.

3. 꼭지쇠:꼭지쇠는, 적합 형광램프의 정격에 따라서 나사꼭지쇠 예를 들면 E17형, 또는 핀 꼭지쇠 예를 들면 P21형 등을 사용할 수 있다.

<본 발명의 작용>

본 발명의 제 1 형태의 글로우 방전램프에 있어서는, 아연 또는 아연합금을 구성하는 아연성분이 활성화하여 전자를 방출한다.

아연합금의 초기전자방출성능은 아연단체의 그것과 거의 동등하다.

이 때문에, 글로우 방전램프의 어두운 장소에서의 시동특성을 개선할 수 있다.

또한, 아연합금은 아연단체보다 융점이 높기 때문에, 스퍼터링이 현저히 억제되고, 전자방출재의 소모에 따라 특성이 저하하는 문제가 현저히 개선된다.

따라서, 전자방출재가 비교적 급속히 소모하여 특성이 저하하는 것을 방지할수 있다.

또한, 아연합금으로부터의 불순물의 방출량도, 아연단체의 피막을 전자방출재로서 사용한 경우와 비교하여, 적은 것을 알 수 있었다.

이것은, 도금시에 아연합금막에 흡수저장되는 불순물이 아연단체의 도금일 때보다 적어지기 때문이라고 생각된다.

따라서, 동작도중에 방출되는 불순가스방출은 적기 때문에 시동성의 저하가 적고, 글로우 방전램프가 긴 수명이 된다.

본 발명의 제 2 형태의 글로우 방전램프에 있어서는, 또한, 소정범위의 두께의 아연막으로 이루어지는 전자방출재가 활성화하여 전자를 방출한다.

이 때문에, 글로우 방전램프의 어두운 장소에 있어서의 시동특성을 개선할 수 있다.

더구나, 막두께를 소정범위로 규제한 아연막을 구비하고 있는 것에 의해, 스퍼터링에 따라 아연 등이 소모하는 양이 적어짐과 동시에, 아연막으로부터의 불순물의 방출량도 적어지고, 따라서 아연막에 의한 전자방출작용을 동작도중에 양호하게 계속한다.

본 발명의 제 3 형태의 글로우 방전램프에 있어서는, 또한, 네온에 아르곤 및 크립톤, 키세논 중의 적어도 1종으로 이루어진 가스를 혼합한 혼합가스를 방전매체에 사용함으로써, 동작도중에, 재동작전압의 저하를 억제할 수 있고, 수명말기에 있어서도 충분히 높은 재동작전압을 유지할 수 있다.

또한, 네온을 주성분으로 한 방전매체에 크립톤, 키세논 및 아르곤중의 적어도 1종으로 이루어지는 가스를 혼합함으로써, 시동시의 아연 또는 아연합금의 스퍼터링이 억제되어, 글로우 스타터의 수명이 길어진다.

본 발명에 있어서는, 또한, 최적조성의 방전매체를 사용하고 있기 때문에, 방전개시전압을 저하시키는 것이 가능해짐과 동시에 재동작전압의 저하를 억제할 수 있고, 동작도중에, 재동작전압의 저하가 억제되고, 동작도중에 안정적으로 동작한다.

또한, 스퍼터링이 억제되어 장기 수명화를 달성하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 형태는, 전자방출재가 아연-니켈합금인 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 아연합금의 구체적인 구성을 규정하고 있다. Ni를 부성분으로 하는 아연합금의 경우, Ni를 약 25질량% 함유하는 것으로 융점 881℃의 아연-니켈합금 NiZn₃이 되고, 또한 Ni를 약 19질량% 함유하는 것으로 융점이 약 870℃의 아연-니켈 NiZn₂₁이 되고, 또한 Ni를 약 11질량% 함유하는 것으로 융점이 약 790℃인 아연-니켈 NiZn₈이 되고, 모두 안정된 금속간화합물을 형성한다.

이렇게 아연-니켈합금은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 성분비의 형태를 적용할 수 있다.

아연-니켈합금은, 예를 들면 고용체(固溶體)의 형태도 허용된다.

본 형태에 있어서는, 아연-니켈합금으로 이루어지는 전자방출재의 아연성분이 활성화하여 전자를 방출하기 쉬워진다.

아연-니켈합금의 초기전자방출성능은 아연의 초기전자방출성능과 거의 동등하다.

이 때문에, 글로우 방전램프의 어두운 장소에서의 시동특성을 개선할 수 있다.

또한, 전자방출재가 아연-니켈합금인 것에 의해, 전자방출재의 융점이 높아지기 때문에, 스퍼터링이 현저히 적어져, 전자방출재의 소모에 따라 특성이 저하하는 문제가 현저하게 개선할 수 있다.

또, 아연-니켈합금으로부터의 불순물의 방출량도, 아연단체의 피막을 전자방출재로서 사용한 경우와 비교하여 적어진다.

따라서, 아연-니켈합금에 의한 전자방출작용을 동작도중에 양호하게 계속함과 동시에, 글로우 방전램프가 긴 수명이 된다.

또, 아연-니켈합금은, 공업적 규모로 용이하게 입수할 수 있고, 더구나 염가인 전자방출재를 구비한 글로우 방전램프를 제공할 수 있다.

또한, 아연-니켈합금막을 공석전기도금법에 의해 형성할 경우, 아연-니켈합금은 융점이 높기 때문에, 도금할 때의 수소발생량이 적고, 아연-니켈합금막중에 흡수저장되는 불순물이 적고, 도금공정에서의 전류효율이 높아진다.

또한, 아연-니켈합금막을 공석전기도금법에 의해 형성할 경우, 아연-니켈합금은 융점이 높기 때문에, 도금시의 수소발생량이 적고, 아연-니켈합금막중에 흡수저장되는 불순물이 적고, 도금공정에서의 전류효율이 높아진다.

본 발명의 또 다른 형태는, 아연-니켈합금의 니켈성분비가 2∼15질량%인 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 아연-니켈합금의 적합한 조성비를 규정하고 있다.

즉, 니켈의 성분비가 상기의 범위이면, 융점이 약 550∼830℃의 아연-니켈합금을 얻을 수 있다.

아연단체의 융점이 419.4℃인 것으로부터 명백하듯이, 본 형태의 아연-니켈합금은, 융점이 충분히 높다.

이 때문에, 본 형태의 글로우 방전램프는, 아연단체를 전자방출재로서 가진 글로우 방전램프에 비하여 충분히 높은 내 스퍼터링성을 가진다.

또, Ni가 2질량%미만이면, 융점이 지나치게 저하한다.

또한, Ni가 15질량%을 넘으면, 융점은 포화경향을 나타낸다.

상기 성분비의 아연-니켈합금은, 공석전기도금법에 의해 전극상에 직접 막형상으로 형성할 수 있다.

따라서, 전자방출재의 배설이 용이하게 된다.

또, 상기 성분비의 아연-니켈합금은, 예를 들면 용융도금법 등으로 형성할 수도 있다.

상기 성분비의 아연-니켈합금은, 아연을 많이 함유하고 있기 때문에, 충분한 전자방출성을 갖고 있다.

본 발명의 또 다른 형태는, 아연합금은, 아연과, 코발트, 동, 니켈, 주석 및 몰리브덴의 그룹에서 선택된 2종의 금속을 주성분으로 하는 3원아연합금인 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 전자방출재가 3원아연합금인 글로우 방전램프를 규정하고 있다.

3원아연합금으로서는, 예를 들면 Zn-Co-Mo, Zn-Co-Cr, Zn-Ni-Co 등을 사용할 수 있다.

Zn-Co-Mo에 있어서 그 성분비는, Co:1∼3질량%, Mo:0.1∼0.5질량%, Zn:잔부이다.

Zn-Co-Cr에서 그 성분비는, Co:0.1∼0.5질량%(예를 들면 0.3질량%), Cr:0.01∼0.1질량%(예를 들면 0.05질량%), Zn:잔부이다.

Zn-Ni-Co에서 그 성분비는, Ni:15∼20질량%(예를 들면 17질량%), Co:0.1∼ 0.5질량%(예를 들면 0.3질량%), Zn:잔부이다.

이들 3원아연합금은, 예를 들면 공석전기도금법에 의해 전극상에 직접 막형상으로 형성할 수 있다.

본 형태에 있어서는, 아연합금이 3원아연합금인 것에 의해, 2원아연합금과 거의 같은 작용 및 효과를 발휘한다.

본 발명의 또 다른 형태는, 전자방출재가, 아연-니켈합금과, 일 함수(work function)가 4eV이하이고, 또한, 융점이 500℃ 이상인 금속을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 아연-니켈합금과 상기 소정조건을 만족하는 다른 금속(합금을 포함)을 포함한 전자방출재를 구비하는 방전 램프를 규정하고 있다.

소정조건을 만족하는 다른 금속으로서는, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Zr, Hf, Th 및 Ce가 있고, 이들중에 1개 또는 복수의 것이 사용된다.

또,「일 함수가 4eV이하이고, 또한, 융점이 500℃ 이상인 특정한 금속을 포함한다」란, 더욱이 그러한 금속과 아연-니켈합금과의 합금을 포함하고 있는 것을 의미한다.

또한, La는, B와 화합물을 형성하고 있어도 좋다.

또한, 아연-니켈합금과 상기 소정조건을 만족하는 다른 금속과의 비율은 임의이다. 따라서, 그들중 어느 하나가 분량비로 큰 것이어도 좋다.

본 형태에 있어서는, 전자방출재의 일부에 아연-니켈합금이 포함되어 있는 것에 의해, 아연-니켈합금에 의한 상술한 우수한 작용 및 효과와 상기 특정금속에 의한 작용 및 효과를 함께 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 형태는, 전자방출재가, 기초층을 통해 전극에 피착되어 있는 것을 특징으로 한다.

기초층은, 전극의 구성재료와 전자방출재와의 간섭을 억제하는 작용을 발휘한다.

본 형태에 있어서는, 전자방출재, 예를 들면 아연합금을 설치하는 전극이 가동 및 고정의 어느 것이어도 좋다. 또, 한쪽의 바이메탈요소편에 Mn-Cu-Ni 합금을 사용한 가동전극에 아연합금을 설치하는 형태에서는, 기초층을 개재하지 않는 경우에는 Mn과 아연합금과의 반응에 의해서 바이메탈이 열화하기 쉽기 때문에, 특히 효과적이다.

바이메탈의 열화는, 아연합금을 전기도금으로써 형성하는 경우에 특히 현저하다.

또, 본 형태는, 한쪽의 바이메탈요소편이 Ni-Mn-Fe합금, Ni-Cr-Fe합금 또는Cr-Cu-Ni합금을 사용한 가동전극에 대해서도 효과적이다.

본 발명의 또 다른 형태는, 전자방출재는, 전류밀도 1∼15A/dm²에서의 전기 도금에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 수소방출을 저감한 아연을 사용하여 구성된 글로우 방전램프를 규정하고 있다.

글로우 스타터 등과 같이 방전용기의 내용적이 작은 글로우 방전램프에 있어서는, 전극 등의 부재로부터 방출되는 흡수저장가스의 글로우 방전램프의 램프특성에 주는 영향이 상대적으로 크기 때문에, 가스방출이 될수 있는대로 적어지도록 할 필요가 있다.

그런데, 아연 또는 아연합금을 전기 도금에 의해 제조하는 경우라 해도, 도금시의 전류밀도가 수소방출성능에 크게 영향을 주는 것을 알 수 있다.

즉, 큰 전류밀도로 아연을 주성분으로 하는 전자방출재를 전기도금에 의해 피착한 전극을 부착한 글로우 방전램프는, 첫 동작후에 방전지연이 생긴다.

이것은 전기도금시의 전류밀도가 크면, 도금의 속도가 빨라지지만, 전자방출재의 조직이 거칠게 되어, 흡수저장수소량이 많아져, 글로우 방전램프가 동작하면, 흡수저장되어 있던 수소의 방출량이 많기 때문에, 방전개시전압이 상승하여 방전지연이 생기는 것으로 생각된다.

상기 전류밀도의 범위내에서 전기도금에 의해서 피착한 아연을 주성분으로 하는 전자방출재는, 그 조직이 치밀하게 되어, 흡수저장수소를 적게 할 수 있다.

특히, 전자방출재의 막두께를 1.0∼10㎛의 범위내로 함으로써 흡수저장수소를 확실하게 억제하는 것이 가능해진다.

전자방출재의 막두께가 10㎛을 넘으면, 전자방출재중의 흡수저장수소의 절대량이 많아져, 동작도중에 방전개시전압이 상승해 버린다.

이렇게 흡수저장수소가 적은 전자방출재가 배설된 글로우 방전램프는, 동작도중에, 수소방출량이 실용상 지장이 없는 레벨로 저감한다.

또한, 전류밀도가 상기의 범위내이면, 아연합금의 석출효율도 충분하고, 공업 생산에 적합하다.

상기 전류밀도는 적합하게는 1∼10A/dm²이면 좋고, 최적으로는 약 5A/dm²이다.

한편, 전기도금시의 전류밀도가 15A/dm²를 넘으면, 전기도금의 생산효율은 높아진다.

그러나, 아연이나 아연합금의 조직이 지나치게 거칠게 되어, 수소방출량이 현저히 많아져, 글로우 스타터와 같이 방전용기의 내용적이 작은 글로우 방전램프에 있어서는, 수소방출량이 허용범위를 일탈하기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 전류밀도가 1A/dm²미만이면, 조직이 치밀화하지만 생산효율이, 실용적이지 않게 되는 레벨로 저하하기 때문에 바람직하지 못하다.

이와 같이, 본 형태는 동작도중에, 수소방출량이 적고 방전지연이 생기기 어려운 글로우 방전램프를 제공한다.

본 발명의 또 다른 형태는, 전자방출재는, 수소흡수저장량이 0.1∼50 PPM의 범위내에 있는 것을 특징으로 한다.

아연단체를 전기도금하는 경우에는, 도금효율이 낮기 때문에, 수소흡수저장량이 약 100PPM이 되는 경우가 있다.

그러나, 수소가스의 흡수저장량은, 상기한 바와 같이 전기도금시의 전류밀도를 조정하는 것이나, 최적의 도금재료를 선택하는 것 등에 의해 어느 정도까지 억제가능한 것을 알 수 있었다.

특히, 아연합금이 아연-니켈합금인 경우, 전기도금공정시에 흡수저장되는 수소량을 적게 하는 것이 가능한 것을 알 수 있다. 이것은 니켈이 가진 특성으로서, 도금효율이 높아지기 때문이라고 생각된다.

글로우 스타터 등의 글로우 방전램프는, 수소의 방출량이 많으면 방전개시전압이 높아지는 문제가 있다.

전기도금된 전극부분의 수소흡수저장량이 50PPM이하이면 실용상 지장이 없다.

또한, 수소흡수저장량을 0.1PPM 미만으로 하는 것은 제조상 곤란하기 때문에, 수소흡수저장량의 범위는 0.1∼50PPM인 것이 바람직하다.

그러나, 바람직한 범위는 0.1∼18PPM의 범위내, 최적의 범위는 1.0∼10PPM의 범위내이다.

여기서, 수소흡수저장량은, 전자방출재가 피착된 부분의 전극 및 전자방출재에 있어서의 전체질량(g)에 대한 수소의 질량(㎍)으로 나타내고, 단위기호 PPM으로표시된다.

아연막이 피착된 전극의 흡수저장가스농도는, 다음 방법으로 조사하였다.

전류밀도가 1∼1OA/dm²의 범위내에서 전기도금된 막두께 0.1∼10㎛의 아연막을 고정전극의 선재표면에 피착한 시료를 준비하고, 이 시료를 TDS절대정량치로 중량환산하여 구하였다.

이 때, 시료의 온도가 실온(약 25℃)에서부터 800℃까지 상승하도록 가열하여, 시료로부터 방출된 수소가스의 질량을 검출하였다.

아연막이 니켈을 2∼15질량% 함유하고 있는 아연-니켈합금의 경우에는, 수소흡수저장량(농도)은, 1.70PPM이고, 아연막이 아연단체인 경우에는, 수소흡수저장량 (농도)은, 2.78PPM이었다.

따라서, 아연막으로부터 방출되는 수소가스는 소정량으로 억제하는 것이 가능한 것이 확인되었고, 글로우 스타터로서의 사용에 적합한 것이었다.

또한, 전자방출재인 아연막중의 수소흡수저장량은, 10∼300PPM의 범위내로 하는 것이 바람직하다.

본 형태는, 수소의 방출량이 적기 때문에, 방전개시전압의 상승이 억제되고, 특히 글로우 스타터로서 바람직하다.

본 발명의 또 다른 형태는, 방전매체가, 수소를 0.05∼10% 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 방전매체중에 함유되어 있는 수소의 양을 소정범위 글로우 방전램프의 특성이 소망치 범위가 되도록 한 구성을 규정하고 있다.

일반적으로는 방전매체중에 수소가 함유되어 있으면, 방전지연이 생기거나 방전개시전압이 상승하거나 한다.

그러나, 수소의 함유에 따른 방전개시전압의 상승은, 재동작전압이 지나치게 낮은 상황에서는 바람직한 결과를 가져온다.

예를 들면, 방전매체가 네온과 키세논의 혼합 기체인 경우, 동작도중에 재동작전압이 저하해 가는 경향이 있어, 규격치 이하가 되는 것이 있다.

본 형태는, 상기 분량의 수소를 함유함으로써, 항상 재동작전압을 소요범위내로 수용할 수 있다.

방전매체중의 수소함유량의 바람직한 범위는 0.1∼10%, 최적범위는 0.05∼5%이다.

방전매체중의 수소의 함유량은, 질량분석계를 사용하여 분석할 수 있다.

또한, 동작도중에 아연합금 등으로부터 방출된 수소는, 게터가 있으면 게터에 흡착되어, 감소하지만, 아연합금의 전자방출재에 흡수저장되어 있던 수소가 서서히 방출됨으로써, 감소분이 보충된다.

이 경우, 방전용기에 부착되기 전의 아연합금을 형성한 전극에 대한 수소의 흡수저장량은, 0.1∼50PPM(전극 1g당 0.1∼50㎍)가 적당하다.

이 수소의 방전매체중의 분압은, 방전용기의 내용적에 대한 분압으로 나타내면, 0.018∼1.8torr/cm³의 범위내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 형태는, 방전매체가, 크립톤, 키세논 및 아르곤 중의 적어도 1종으로 이루어지는 가스의 분압비가 0.1∼60%이고, 나머지 가스가 네온인 것을 특징으로 한다.

크립톤, 키세논 및 아르곤중의 적어도 1종으로 이루어지는 가스의 분압비는, 방전개시전압, 재동작전압 및 방전매체의 전압력 등과의 관계에 의해 0.1∼60%이 되고, 바람직하게는 0.1∼40%, 최적으로는 3∼20%의 범위내에서 설정된다.

또, 크립톤, 키세논 및 아르곤중의 적어도 1종으로 이루어지는 가스가 어느 정도 필요한 경우에는, 그 분압비를 2∼60%로 하여도 좋다.

본 형태는, 방전매체의 혼합가스의 분압비를 최적화함으로써, 원하는 방전개시전압을 얻을 수 있기 때문에, 보다 확실한 시동성을 얻을 수 있고, 더욱이 동작도중에, 재동작전압의 저하가 억제되기 때문에, 동작도중에 한층 더 안정적으로 동작한다.

본 발명의 또 다른 형태는, 투광성 방전용기내에 불순물을 흡착하는 게터재료가 배설되어 있는 것을 특징으로 한다.

게터재료로서는 Ba, Ba의 합금, Ba의 화합물, Zr, Al 또는 Zr와 Al의 합금이 적당하다.

Ba의 합금으로서는, 예를 들면 BaAl₄가 바람직하다.

Ba의 화합물로서 BaN₆(아지화바륨)이 바람직하다.

BaAl₄나 BaN₆를 방전용기내에서 플러싱시키면, Ba 단체가 유리(遊離)하여 게터작용을 한다.

Zr 및 Al의 합금으로서는, 예를 들면 ZrAl가 바람직하다.

또, 특히 수소게터로서 BaO₂(과산화바륨)을 배설할 수도 있다. 또한, 게터재료는, 링형상 또는 판형상으로 정형한 것을 전극에 고착시키거나, 분말로 한 것을 스템이나 투광성 방전용기에 막형상으로 부착시키거나 할 수 있다.

따라서, 본 형태에 있어서는, 상술의 게터재료에 의해, 동작도중에 전자방출재의 아연막으로부터 투광성 방전용기내에 방출되는 약간의 불순물을 흡착하여, 이것을 양호하게 제거할 수 있다.

또한, 상술의 게터재료는, 투광성 방전용기 등의 부재의 벽면에서 방출된 H₂O 등의 불순물도 흡착하는 작용을 하여, 이것을 양호하게 제거할 수 있다.

이 때문에, 방전 램프의 동작도중에, 시동성 저하를 극히 양호하게 억제할 수 있다. 본 발명의 또 다른 형태는, 방전공간포위체의 내면의 적어도 일부분에 형성된 아연막을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 방전공간 포위체란 말은 방전용기 및 스템을 포함한 것으로 한다.

본 형태는, 불순물을 흡착하여 제거하는 게터재료로서 바람직한 구성을 규정하고 있다.

아연막은, 전극에 형성되는 전자방출재로서의 아연 또는 아연합금과 구성이 동일하기 때문에, 이것을 방전공간 포위체의 내면에 형성하기 위해서는, 예를 들면, 글로우 방전램프를 제조하고 나서, 에이징공정에서의 통전에 의해 전자방출재로서 전극에 배설된 아연막의 일부를 방전용기의 내면에 스퍼터시키면 좋다.

또, 미리 방전용기의 내면 혹은 스템의 표면에 아연막을 형성한 후, 전극 마운트를 방전용기에 부착하여도 좋다.

아연막은, 산화물인 것이 허용된다. 본 형태는, 방전용기의 내면에 형성되어, 큰 표면적을 가진 아연막이 높은 불순물 흡착작용 즉 게터작용을 보이기 때문에, 방전용기에 방출된 수분 H₂O이나 수소 H₂등의 불순물을 흡착하여 방전용기의 내부를 깨끗이 할 수 있다.

이 때문에, 원하지 않는 방전지연이나 방전개시전압의 상승이 방지된다.

본 발명의 또 다른 형태는, 방전매체가, 수소를 0.05∼10% 함유하고 있는 것을 특징으로 한다. 또, 수소함유량의 바람직한 범위는, 0.05∼5% 이다.

본 형태는, 방전매체중에 함유되어 있는 수소의 양을 소정범위로 하여 글로우 방전램프의 특성이 소망치 범위가 되도록 한 구성을 규정하고 있다.

일반적으로는 방전매체중에 수소가 함유되어 있으면, 방전지연이 생기거나 방전개시전압이 상승하거나 한다.

그러나, 수소의 함유에 따른 방전개시전압의 상승은, 재동작전압이 너무 낮은 상황에서는 바람직한 결과도 가져온다.

예를 들면, 방전매체가 네온과 키세논의 혼합 기체인 경우, 동작도중에 재동작전압이 저하해 가는 경향이 있어, 규격치 이하가 되는 경우가 있다.

본 형태는, 상기 분량의 수소를 함유함으로써, 항상 재동작전압을 소요범위내에 수용할 수 있다.

방전매체중의 수소의 함유량은, 질량분석계를 사용하여 분석할 수 있다.

또한, 동작도중에 아연 또는 아연합금 등으로부터 방출된 수소는, 게터가 있으면 게터에 흡착되어, 감소하지만, 아연 또는 아연합금의 전자방출재에 흡수저장되어 있던 수소가 서서히 방출되는 것에 의해, 감소분이 보충된다.

이 경우, 방전용기에 부착되기 전의 아연합금을 형성한 전극에 대한 수소의 흡수저장량은, 0.1∼50PPM(전극 1g당 0.1∼50㎍)이 적당하다.

본 발명의 또 다른 형태는, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽이 바이메탈을 구비한 가동전극이고, 글로우방전의 발생열에 의해 바이메탈이 변형하여 다른쪽의 전극과 접촉할 수 있는 구성으로, 전자방출재는, 바이메탈에 피착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 글로우 스타터로서의 구성을 규정하고 있다.

전자방출재를 바이메탈에 피착함으로써, 소요량의 전자방출재를 용이하게 피착할 수 있다.

본 발명의 또 다른 형태는, 한 쌍의 전극의 한쪽이 바이메탈을 구비한 가동전극이고, 글로우방전의 발생열에 의해 바이메탈이 변형하여 다른쪽의 고정전극과 접촉할 수 있는 구성으로, 전자방출재는, 고정전극에 피착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 형태는, 전자방출재가 고정전극에 피착되어 있는 점에서 상기 형태와 다르다. 즉, 전자방출재는, 고정전극에 피착하여도, 소기의 작용 및 효과를 나타낸다.

덧붙여, 사용하는 재료에 대한 제약이 고정전극에는 적기 때문에, 아연합금과 반응하기 어려운 금속을 선택하는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, 기초층을 필요로 하지 않게 되므로, 제조가 용이하고, 비용도 적게 들도록 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 또 다른 형태는, 조명기구 본체와, 조명기구본체에 배설된 상기 형태의 글로우 방전램프를 구비하는 조명기구를 제공한다.

본 형태에 있어서,「조명기구 본체」란, 조명기구로부터 글로우 방전램프를 제외한 나머지 부분을 말한다.

따라서, 방전램프 및 방전램프 점등장치가 각각 조명기구본체에 조립되어 있어도 좋고 조립되어 있지 않아도 좋다.

조명기구는, 그 용도 및 구조는 상관없다.

글로우 방전램프가 글로우 스타터인 경우에는, 예를 들면 형광 램프가 조명기구 본체에 배설되고, 글로우 스타터로 형광 램프를 시동하고, 점등한다.

글로우 방전램프가 표시용 글로우 방전램프인 경우에는, 그 자체가 광원이 된다. 본 발명의 또 다른 형태는, 방전용기내에 부착되는 부분에 전자방출재가 배설되어 있는 글로우 방전램프용 전극을 제공한다.

본 형태는, 글로우 방전램프에 부착되는 전극으로서 효과적인 구성을 규정하고 있다. 본 형태의 글로우 방전램프용 전극을 방전용기에 부착하면, 시동시간을 단축하여 어두운 장소에서의 시동특성을 개선함과 동시에, 전자방출재의 스퍼터링이 현저히 개선되고, 더구나 전자방출재로부터의 불순물의 방출량도 적어져, 긴 수명의 글로우 방전램프를 얻는 것이 가능하게 된다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은, 본 발명의 글로우 방전램프의 제 1 실시예인 글로우 스타터를 나타내는 정면도이다.

도 2는, 그 전극 마운트를 나타내는 확대정면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 1은 방전용기, 2는 고정전극, 3은 가동전극, 4는 전자방출재, 5는 케이스, 6은 꼭지쇠, 7은 잡음방지 콘덴서이다.

본 실시예의 글로우 스타터는, P형 글로우 스타터이다.

P형 글로우 스타터는, 케이스(5)내에 잡음방지 콘덴서(7)를 내장하고, 꼭지쇠(6)가 P21형인 핀 꼭지쇠인 것이 특징이다.

방전용기(1)는, 연질 유리로 이루어지며, 유리 밸브(1a), 스템부(1b) 및 배기 칩 오프부(1c)를 구비하고, 내부에 방전공간(1d)이 형성되어 있다.

유리 밸브(1a)는, 당초에 한 끝단(도시 하단)이 전극 마운트삽입을 위해 개구되고, 다른 끝단(도시 상단)에 가는 배기관이 일체로 형성되어 있다.

스템부(1b)는, 후술하는 플레어 스템(HS)을 유리 밸브(1a)의 개구끝단에 고정부착하여 유리 밸브(1a)와 일체화되어 있다.

배기 칩 오프부(1c)는 배기관을 통하여 유리 밸브(1a)내의 공기를 배기한 후, 배기관을 칩 오프함으로써 형성된 것이다.

방전용기(1)의 내부에는, 방전매체로서 네온-키세논 혼합가스가 봉입되어 있다. 고정전극(2) 및 가동전극(3)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미리 전극 마운트 (EM)로서 조립되어 있다.

이 전극 마운트(EM)가 유리 밸브(1a)내에 개구끝단에서 삽입되고, 방전용기 (1)내의 소정의 위치에 고정부착되어 있다.

전극 마운트(EM)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 플레어 스템(HS), 고정전극 (2), 가동전극(3), 및 외부도입선(OL1,OL2)으로 구성되고, 전자방출재(4)가 가동전극(3)에 피착되어 있다.

플레어 스템(HS)의 플레어 부분이 유리 밸브(1a)의 개구끝단에 고정부착되는 것에 의해, 고정전극(2) 및 가동전극(3)이 방전용기(1)내에 부착된다.

고정전극(2)은, 막대 형상 금속으로 이루어지며, 기단이 플레어 스템(HS)에 고착되고, 외부도입선(OL1)에 접속되어 있다.

가동전극(3)은, 막대 형상금속(3a) 및 바이메탈(3b)로 이루어진다.

막대 형상 금속(3a)은, 고정전극(2)보다 길고, 그 기단이 플레어 스템(HS)의 고정전극(2)에 대향하는 위치에 고정부착되고, 외부도입선(OL2)에 접속되어 있다.

바이메탈(3b)은,〈 형상으로 굴곡되고, 도 A1에 있어서 상단부가 막대 형상 금속(3a)의 상부에 용접되고, 하단부가 차가운 상태에서 막대 형상 금속(3a)에 접촉하고 있다.

제 1 실시예의 전자방출재(4)는, 아연 90질량%, 니켈 10질량%의 아연-니켈합금이고, 바이메탈(3b)의 표면에 두께 1.0∼20㎛의 범위내에서 형성되고 있다.

케이스(5)는, 차광성의 요소수지 또는 산화티타늄미립자가 적량첨가되어 적절한 광확산성을 가진 폴리카보네이트수지로 바닥이 있는 통형상으로 성형되어 있다. 케이스(5)의 개구끝단에 꼭지쇠(6)가 접착되어 있다. 또한, 머리부 둘레가장자리에 손잡이용의 롤렛부(5b)를 구비하고 있다.

꼭지쇠(6)는, 절연기판(6b) 및 한 쌍의 꼭지쇠 핀(6c,6c)으로 구성되어 있다. 절연기판(6b)은, 케이스(5) 개구끝단을 폐색하고 있다.

한 쌍의 꼭지쇠 핀(6c,6c)은, 서로 떨어져서 절연기판(6b)에 관통고착되어 있다. 꼭지쇠 핀(6c,6c)은 각각, 케이스(5)의 외부에 돌출한 걸어멈춤 돌기부 (6c1)를 구비하고, 케이스(5)의 내부에 접속부(6c2)를 구비하고 있다.

잡음방지 콘덴서(7)는, 그 리드선(7a,7a)이 한 쌍의 핀(6c,6c)의 접속부 (6c1)에 접속되는 것에 의해, 고정전극(2) 및 가동전극(3)사이에 병렬로 접속되어 있다.

이어서, 제 2 실시예의 글로우 스타터에 대하여 설명한다. 제 2 실시예는, 제 1 실시예의 글로우 스타터와 전자방출재(4)이외에는 동일한 구성을 가지고 있다. 제 2 실시예의 글로우 스타터는, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 두께 1.0∼20㎛(바람직하게는 1.0∼10㎛)의 아연을 주성분으로 하는 전자방출재(4)가 피착된 것이다.

도 3은, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된 두께 1.0∼20㎛의 아연을 주성분으로 하는 전자방출재(4)를 구비하고 있는 제 2 실시예의 글로우 스타터에 있어서의 아연막두께와 방전개시확률의 관계를 나타내는 그래프이다.

도면에 있어서, 가로축은 아연막 두께(㎛)를, 세로축은 방전개시확률(%)을 각각 나타낸다.

또, 측정에 있어서, 전자방출재의 아연막의 막두께를 본 발명의 범위내 및 범위외까지 변화시킨 40W형 형광램프용의 글로우 스타터의 시작품을 제작하고, 이 시작품에 대하여 방전개시확률을 측정한 결과에 따라서 도 3 이 작성되어 있다.

시험은, 동일막두께로 제조된 시험품 20개에 대하여, 첫동작시기와, 25초 온, 35초 오프의 6000회 점멸동작후에 어두운 장소에서의 15시간 방치후에 있어서, 하한전압인 180V를 인가하여 행하였다.

도면중, 곡선 X는 첫동작시기, 곡선 Y는 6000회 점멸동작후의 방전개시확률을 각각 나타낸다.

또,「방전개시확률」이란, 상온(25℃)의 어두운 장소에서 8초 이내에 40W형 형광 램프가 점등개시하는 확률을 말한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 첫동작시기에서는, 아연막이 피착되어 있기 때문에, 그 막두께가 1∼15㎛이면, 어떤 시작품이나 100% 방전이 개시되고, 또한 20㎛라 해도 약 90%가 방전을 시작한다.

이에 대하여, 6000회 점멸동작후에 있어서는, 막두께가 20㎛을 넘으면, 방전개시확률이 약 70%로 저하하기 때문에 불가이다.

또한, 막두께가 1.0㎛ 미만이 되면, 방전개시확률이 현저하게 저하하는 경향을 나타냄과 동시에, 아연의 부착량이 적기 때문에, 수명이 단축하므로 불가이다.

아연막의 막두께가 3∼7㎛이면, 방전개시확률 및 수명이 함께 양호해지므로바람직하다.

또한, 막두께가 4.5∼5.5㎛이면, 방전개시확률이 거의 100%가 되므로 최적이다.

제 2 실시예에서도 충분한 시동특성을 얻을 수 있지만, 수명특성을 포함시킨 성능으로 종합적으로 평가하면, 제 1 실시예의 글로우 스타터가 우수하다. 그래서, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예인 글로우 스타터의 전기 특성을 제 2 실시예의 글로우 스타터의 전기 특성과 비교하면서 설명한다.

도면중에, 실선 a는 제 1 실시예의 글로우 스타터의 특성, 점선 b는 제 2 실시예의 글로우 스타터의 특성을 각각 나타낸 그래프이다. 이하에, 제 1 실시예를「본 실시예」, 제 2 실시예를「비교예」로 하여 설명한다.

또, 본 실시예(제 1 실시예)는, 전자방출재의 아연합금을 바이메탈에 5㎛의 막두께로 부착한 40W형 형광램프용의 글로우 스타터이다.

이에 대하여, 비교예(제 2 실시예)는, 전자방출재가 막두께 5㎛의 아연단체인 것 이외에는, 제 1 실시예와 동일수단이다.

또한, 각 도면은, 본 실시예 및 비교예의 시험품을 각각 20개 작성하여 측정한 전기 특성을 플롯한 결과이다.

세로축의 상대발생율은, 전체수 20개당의 각 방전개시시간을 나타낸 개수를 백분률로 나타낸 것이다.

또, 방전개시시간은, 25초간 온하고, 35초간 오프하는 것을 반복하는 테스트방법으로 측정하였다.

도 4는, 본 발명과 비교예에 의한 각각의 글로우 스타터의 첫동작시기에서의 방전개시시간의 격차를 대비하여 나타낸다.

도 5는, 본 발명과 종래기술예에 의한 각각의 글로우 스타터의 6000회 점멸동작후에 있어서의 방전개시시간의 격차를 대비하여 나타낸다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 첫동작시기는, 본 실시예에서는 방전개시 시간이 매우 짧아지고, 최장이라도 약 0.1초였다.

한편, 종래기술예에서는 방전개시시간이 최장 약 0.2초였다.

첫동작시기는 이렇게, 모두 방전개시시간이 매우 짧고, 양자는 현저한 차가 없다. 이에 대하여, 도 5에 나타낸 바와 같이, 6000회 점멸동작후에는, 본 실시예의 방전개시시간은 거의가 1초 이내이지만, 비교예는 4초이내의 범위로 크게 격차가 생겼다.

이것은, 비교예의 아연단체를 사용한 전자방출재가 스퍼터링에 의해서 전자가 소모되었기 때문이라고 생각된다.

도 6은, 본 실시예와 비교예에 의한 각각의 글로우 스타터의 첫동작시기에서의 방전개시전압의 격차를 대비하여 나타낸다.

도 6은, 본 실시예와 비교예에 의한 각각의 글로우 스타터의 6000회 점멸동작후에 있어서의 방전개시전압의 격차를 대비하여 나타낸다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 첫동작시기는, 어느 것이나 방전개시전압은, 150V를 최빈치(最頻値)로 하여 전후 약10V의 범위로 흩어졌지만, 본 실시예쪽이 격차의 곡선이 샤프하다.

한편, 도 7에 나타낸 바와 같이, 6000회 점멸동작후에 있어서는, 본 실시예는 155V를 최빈치로 하여 150V에서 170V까지의 범위로 방전개시전압이 흩어졌다.

이에 대하여, 비교예는, 170V를 최빈치로 하여 160V에서 180V까지 방전개시전압이 흩어졌다.

이것은, 비교예에서의 전자방출재로부터의 가스방출량이, 본 실시예에서의 가스방출량보다도 많기 때문에 방전개시전압이 상대적으로 높아지는 것에 기인하고 있다.

도 8은, 본 발명과 비교예에 의한 각각의 글로우 스타터에 있어서의 1000회 점멸동작후의 아연잔량을 바이메탈과 그 이외의 부위로, 각각 대비하여 나타낸다.

도 8로부터 알 수 있듯이, 본 실시예의 시험품 1 및 2는, 비교예의 시험품 1 내지 3보다 전자방출재가 바이메탈에 많이 잔류하고, 바이메탈 이외의 부위의 전자방출재가 적다.

이것은, 본 실시예에 의하면, 전자방출재의 스퍼터링에 의한 비산이 아연단체를 전자방출재로 한 비교예보다도 적은 것을 나타내고 있다.

도 9는, 본 실시예와 비교예에 의한 각각의 글로우 스타터의 바이메탈 1개당의 가스방출량을 대비하여 나타낸다.

도 9에 있어서, 가로축은 본 실시예의 시험품 1, 비교예의 시험품 1, 2 및 참고예를, 세로축은 방출가스전압(Pa)을 각각 나타낸다.

또, 참고예는, 전자방출재를 피착하지 않는 바이메탈만의 가스방출량을 분석한 결과를 나타낸다.

도 9로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에 의하면, 아연합금을 전자방출재로 사용함으로써, 아연단체를 전자방출재로 한 비교예보다도 가스방출량이 현저히 적어지고, 전자방출재를 피착하지 않는 참고예와 거의 동등하다.

방전용기(1) 또는 스템부(1b)에 사용하는 유리에, 모두 질량%로 MgO가 2%를 넘고, 또한, Na₂O가 10% 이하인 유리 또는 Al₂O₃가 1.8%을 넘고, 또한, Na₂O가 10% 이하인 유리를 사용하면, 시동시간이 한층 더 단축된다.

이것은, 유리중의 MgO 또는 Al₂O₃로부터 엑소전자가 방출되어, 시동을 위한 전자 소스로서 작용하기 때문이라고 생각된다.

또, Na₂O가 10%를 넘어 포함되어 있는 것은, 가령 MgO 또는 Al₂O₃에서 소정량 혼입되어 있더라도, 시동시간의 단축효과가 감소하였다.

이것은, 유리중에 Na가 많이 혼입함으로써, 유리의 전기전도도가 증가함에 따른 것이라고 생각된다.

즉, Mg0으로부터 엑소전자가 방출되기 위해서는, 기계적 자극, 전기적 자극 등이 필요하지만, Na가 유리중에 많이 함유됨으로써, 리크전류가 표면이 아니라, 내부를 통과해 버려, 전기적 자극이 주어지지 않기 때문이 아닌가하고 추찰된다.

이어서, 상기 조성을 만족하는 유리의 일례를 표 1에 나타낸다.

한편, 이 유리는, 납성분을 실질적으로 포함하지 않는 소위 납이 없는 유리이고, 이것을 글로우 스타터의 스템부(1b)에 사용한 바, 방전개시 시간이 한층 더 단축되었다.

[표 1]

SiO₂: 60∼75질량%

Li₂O : 1∼5질량%

Na₂O : 10질량% 이하

K₂O : 3∼8질량%

SrO : 4∼8질량%

BaO : 1∼4.5질량%

MgO : 2∼8질량%

도 10은, 본 발명의 글로우 스타터의, 다른 전류밀도로 아연합금을 전기도금한 각각의 전극에 있어서의 수소방출량의 격차를 나타낸다.

도 10에 있어서, 가로축은 전류밀도 10A/dm²및 5A/dm²의 각각 9개의 시험품을, 세로축은 수소방출량(상대치)을 각각 나타낸다.

또, 아연합금은, A1인 바이메탈(3b)의 표면에 전기도금하고 있다.

그리고, 각 9개의 전극을 진공중에 세트하여, 1000℃까지 가열하여 가스를 방출시켜, 질량분석계로 수소량을 구하였다.

도 10으로부터 명백하듯이, 작은 전류밀도로 전기도금한 쪽이 수소방출량이 적다. 이들과 동일한 사양의 전극을 사용하여 글로우 스타터를 제조한 결과, 6000회 점멸동작후에도 어두운 장소에서의 점등지연시간은 충분히 짧았다.

또한, 이상 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 글로우 스타터는, 그 어느 쪽이나 방전용기의 내면에 스퍼터에 의해 막이 형성되어 있기 때문에, 방전용기를 파괴하여, 내면에 부착하고 있는 막을 벗겨 분석한 바, 아연합금을 주체로 하여, 아연합금막을 구성하고 있는 것이 판명되었다.

그리고, 아연합금막에는 수소가 흡착하고 있었다.

또, 아연합금막은, 일부가 산화하고 있었다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 글로우 스타터에 봉입되어 있는 네온 및 키세논을 주체로 하는 방전매체중의 수소량을 분석한 결과, 수소는 0.3∼2.8 %이었다.

본 발명의 제 3 실시예는, 방전매체가, 크립톤, 키세논 및 아르곤중 적어도 1종으로 이루어지는 가스의 분압비가 0.1∼60%이고, 나머지 가스가 네온인 것을 특징으로 한다.

이어서, 도 11 및 도 12를 참조하여, 방전매체가, 크립톤, 키세논 및 아르곤중중의 적어도 1종으로 이루어지는 가스의 분압비가 0.1∼60%이고, 나머지 가스가 네온인 제 3 실시예에 있어서, 여러가지 분압비에 있어서의 재동작전압의 측정결과를 종래예와 대비하여 설명한다.

제 3 실시예에 의한 시험품 및 비교를 위해 종래예에 의한 시험품의 방전매체의 조성은 이하와 같다. 백분률은 각각의 가스의 분압비를 나타내고 있다.

실시예 A : 네온(Ne) 90% - 키세논(Xe) 10%

실시예 B : 네온(Ne) 90% - 크립톤(Kr) 10%

종래예 : 아르곤(Ar) 100%

본 측정에서는, 본 실시예 및 종래예의 글로우 스타터의 시험품(200V 사양)을 각각 50개씩 준비하여, 하한전압 180V를 인가하였을 때의 각 시험품의 방전개시시간을 조사하였다.

이 측정에 의하면, 실시예 A 및 B와 종래예는 어느 것이나 어두운 장소에서의 방전개시시간은 허용범위내였다.

도 11은, 본 발명과 종래예에 의한 각각의 글로우 스타터의 재동작전압이 점멸회수의 증가에 의해서 변화하는 모양을 대비하여 나타낸다.

여기서, 실선(굵은선) A는 실시예 A를, 점선 B는 실시예 B를, 실선(가는선) C는 종래예를 각각 나타낸다.

종래예에 의한 글로우 스타터에서는, 점멸회수가 증가함에 따라 재동작전압이 저하하였다. 그리고, 약 1000회 점멸했을 때에 재동작전압이 최저허용 레벨 이하로 저하하였다. 실시예 1 및 2에서는 그 동작도중에 재동작전압이 최저허용 레벨 이상으로 유지되었다.

도 12는, 본 발명의 글로우 스타터의 재동작전압이 방전매체의 조성비에 의해서 변화하는 모양을 나타낸다.

여기서, 실선 D는, 네온-키세논 혼합가스를 봉입한 경우를 나타내고, 점선 E는, 네온-크립톤 혼합가스를 봉입한 경우를 나타낸다.

도 12의 실선 D의 그래프로부터 명백하듯이, 키세논가스의 분압비가 3% 이하가 되면 재동작전압이 최저허용 레벨이하로 저하하였다. 또한, 60%을 넘으면 재동작전압은 최저허용 레벨이상으로 유지되었지만, 어두운 장소에서의 방전개시시간이 길어지는 경향이 있었다.

또한, 점선 E는 크립톤의 분압비를 변화시킨 경우도 같은 재동작전압의 변화를 나타낸다.

점선 E의 그래프로부터 알 수 있듯이, 크립톤 및 키세논의 혼합가스의 분압비를 변화시킨 경우도 거의 마찬가지였다.

이와 같이, 글로우 스타터는, 아연합금으로 이루어지는 전자방출재를 전극에 사용하여, 방전매체로서 네온을 주체로 하고, 이것에 아르곤, 크립톤, 키세논 또는 아르곤 및 크립톤, 키세논의 혼합가스를 0.1∼60%, 바람직하게는 5∼60%의 범위로 봉입 하는것으로, 동작도중에 충분히 높은 재동작전압을 유지하고, 또한, 어두운 장소에서의 시동시간을 충분히 짧게 할 수 있었다.

이하에, 도 13 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 제 4 내지 제 8 실시예에 대하여 설명한다.

한편, 각 도면에 있어서, 도 1 및 도 2와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다.

도 13은, 본 발명의 제 4 실시예인 글로우 스타터의 전극 마운트를 나타낸다.

제 4 실시예는, 전자방출재(4)가 고정전극(2)에 피착되어 있는 점에서 제 1 실시예와 다르다.

또한, 플레어 스템(HS)에는 엑소전자방출재(Exo)가 부착되어 있다.

이 엑소전자방출재(Exo)는, Al₂O₃, MgO 및 Be의 분말을 결착제를 사용하여 도포형성한 것이다.

이렇게 엑소전자방출재(Exo)를 사용함으로써, 아연합금으로부터 불순물이 많이 방출되는 문제가 만일 발생하였다고 해도, 엑소전자방출재(Exo)가 부족한 초기전자를 보충하기 때문에, 아연합금에 의한 방전개시시간단축효과가 확실히 유지되는 것이 인정되었다.

도 14는, 본 발명의 제 5 실시예인 글로우 스타터의 전극 마운트를 나타낸다.

제 5 실시예는, 게터재료(8)를 고정전극(2)에 피착하고 있는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 즉, 게터재료(8)는, ZrAl 합금의 판편이고, 스폿용접에 의해 고정전극(2)의 기부 근방의 바깥쪽에 고정되어 있다.

이 게터재료(8)는, 주로 전자방출재(4)로부터 동작도중에 방출되는 약간의 H₂가스를 흡착한다.

도 15는, 본 발명의 제 6 실시예인 글로우 스타터를 나타낸다.

도 16은, 도 17의 글로우 스타터의 주요부를 나타낸다.

제 6 실시예는 E형 글로우 스타터이다.

케이스(5)는, 산화티타늄미립자가 적량 첨가되어 적절한 광확산성을 가진 폴리카보네이트수지를 성형하여 바닥이 있는 통형상으로 형성되어 있다. 그 둘레측가장자리에 롤렛부(5a)가 형성되어 있다.

그 내부에 한 쌍의 전극(2,3) 및 전자방출재(4)를 부착하고, 방전매체를 봉입하여 이루어지는 방전용기(1)를 수납한다.

또, 한 쌍의 전극(2,3), 전자방출재(4) 및 방전매체는, 제 1 실시예와 같은 구성이다.

꼭지쇠(6)는, E17형 나사꼭지쇠이고, 케이스(6)의 개구끝단에 부착하고, 또한, 케이스(5)의 개구끝단에 조여붙여서 고정부착하고 있다.

또, 도 16 중에 6a는 조여붙임 자국으로, 조여붙임시에 형성된 것이다.

도 17은, 본 발명의 제 7 실시예인 표시용 직관 글로우 방전램프(이하, 와이어 밸브라고 함)를 나타낸다.

한 쌍의 전극(2,2)은, 모두 고정전극으로 이루어진다.

전자방출재(4)는, 한 쌍의 전극(2,2)에 피착되어 있다.

도 18은, 본 발명의 제 8 실시예인 냉음극 형광램프를 나타낸다.

제 8 실시예는, 내면에 형광체층(9)을 배설한 가늘고 긴 방전용기(1)의 길이 방향의 양 끝단에 냉음극형의 한 쌍의 전극(2,2)이 부착되고, 전자방출재(4)는, 한 쌍의 전극(2,2)에 피착되어 있다.

도 19는, 본 발명의 제 9 실시예인 형광등 팬던트를 나타낸다.

도 19에 있어서, 11은 조명기구본체, 12, 13은 글로우 스타터이다.

조명기구본체(11)는, 샤시(11a), 쉐이드(11b), 형광 램프(11c,11d), 램프 홀더(11e), 야간등(11f), 안정기(11g), 전환스위치(11h), 팬던트 코드(11i), 코드 홀더(11j) 및 걸림 실링 캡(11k) 등을 구비하고 있다.

샤시(11a)는, 내부에 안정기(11g), 전환스위치(11h)를 수납하고 있다.

또한, 샤시(11a)는, 그 측면 둘레가장자리에 램프 홀더(11j)를 지지하고, 표면에 세드(11b)를 지지하고 있다.

형광 램프(11c,11d)는, 램프 홀더(11e)를 통해 샤시(11a)에 지지되어 있다.

상야등(11f)은, 샤시(11a)의 아랫면에서 노출하고 있다.

팬던트 코드(11i)는, 샤시(11a)의 윗면으로부터 코드 홀더(11j)를 통해 도출되고 있다.

코드 홀더(11j)는, 팬던트 코드(11i)의 길이를 직접 가능하게 하고 있다.

걸림 실링 캡(11k)은, 팬던트 코드(11i)의 선단에 설치되어 있고, 방의 천정에 설비되어 있는 걸림 실링 몸체에 전기적으로 접속함과 동시에, 기계적으로 지지됨에 따라, 조명기구본체(11)를 천정으로부터 수직 하강시킨다.

글로우 스타터(12,13)는, 샤시(11a)의 내부에 부착하고, 머리부분을 샤시 (11a)로부터 외부로 노출하고 있다.

본 발명의 제 1 형태에 의하면, 방전용기, 한 쌍의 전극, 방전매체, 및 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 배설된 아연합금을 포함한 전자방출재를 구비하고 있는 것에 의해, 시동시간을 단축하여 어두운 장소에서의 시동특성을 개선함과 동시에, 전자방출재의 스퍼터링이 현저히 개선되며, 더구나 아연합금으로부터의 불순물의 방출량도 적어져, 긴 수명의 글로우 방전램프를 제공할 수 있다.

특히, 아연합금이 아연-니켈합금인 것에 의해, 공업적 규모로 용이하게 입수할 수 있고, 더구나 염가인 전자방출재를 구비한 글로우 방전램프를 제공할 수 있다.

또한, 아연합금이 니켈을 2∼15질량% 함유하고 있는 아연-니켈합금 인 것에 의해, 융점이 높고, 예를 들면 공석전기도금법에 의해 전극상에 직접 막형상으로 형성할 수 있고, 전자방출재의 배설이 용이해짐과 동시에, 충분한 전자방출성을 갖고 있는 글로우 방전램프를 제공할 수 있다.

본 발명의 제 2 형태에 의하면, 방전용기, 한 쌍의 전극, 방전매체, 및 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된 막두께 1.0∼20㎛의 아연을 주성분으로 하는 전자방출재를 구비하고 있는 것에 의해, 시동시간을 단축하여 어두운 장소에서의 시동특성을 개선한 글로우 방전램프를 제공할 수 있다.

본 발명의 제 3 형태에 의하면, 공업적 규모로 용이하게 입수할 수 있고, 더구나 염가인 전자방출재를 구비한 글로우 스타터를 제공할 수 있다.

Claims (19)

1. 방전용기와;

   방전용기내에 부착된 한 쌍의 전극과 ;

   방전용기내에 봉입된 희가스를 주체로 하는 방전매체와;

   한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된, 아연합금을 포함하는 전자방출재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
2. 제 1 항에 있어서, 아연합금은, 아연-니켈합금인 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
3. 제 2 항에 있어서, 아연-니켈합금은, 니켈을 2∼15질량% 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
4. 방전용기와;

   방전용기내에 부착된 한 쌍의 전극과;

   방전용기내에 봉입된 희가스를 주체로 하는 방전매체와;

   한 쌍의 전극의 적어도 한쪽에 피착된 두께 1.0∼20㎛의 아연을 주성분으로 하는 전자방출재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
5. 제 4 항에 있어서, 전자방출재는, 아연과 니켈로 이루어지는 합금인 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
6. 제 1 항에 있어서, 아연합금은, 아연과, 코발트, 동, 니켈, 주석 및 몰리브덴의 그룹에서 선택된 2종의 금속을 주성분으로 하는 3원아연합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
7. 제 1 항에 있어서, 전자방출재는, 아연-니켈합금과, 일 함수가 4eV이하이고, 또한, 융점이 500℃ 이상의 금속을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 전자방출재는, 기초층을 통해 전극에 피착되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
9. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 전자방출재는, 전류밀도 1∼15A/dm²에서의 전기도금에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
10. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 전자방출재는, 수소흡수저장량이 0.1∼50PPM의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
11. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 방전용기내에 게터재료가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
12. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 방전매체는, 네온으로 이루어지는 제 1 가스와 크립톤, 키세논 및 아르곤중의 적어도 1종으로 이루어지는 제 2 가스와의 혼합가스를 주체로 하여 방전용기내에 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
13. 제 12 항에 있어서, 방전매체는, 상기 제 2 가스의 분압비가 0.1∼60%이고, 잔여 가스가 네온인 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
14. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 방전매체는, 수소를 0.05∼10% 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
15. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽이 바이메탈을 구비한 가동전극이고, 글로우방전의 발생열에 의해 바이메탈이 변형하여 다른쪽의 전극과 접촉할 수 있는 구성이고, 전자방출재는, 가동전극의 바이메탈에 피착되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
16. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 한 쌍의 전극의 한쪽이 바이메탈을 구비한 가동전극이고, 글로우방전의 발생열에 의해 바이메탈이 변형하여 다른쪽의 고정전극과 접촉할 수 있는 구성이며, 전자방출재는, 고정전극에 직접 피착되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
17. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 방전용기의 내부에 형성된 전자방출재로 이루어지는 피막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프.
18. 조명기구본체와;

    조명기구본체에 배설된 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한항에 있어서의 글로우 방전램프와;

    조명기구본체에 배설된 형광 램프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명기구.
19. 방전용기내에 부착되는 부분에 아연합금을 포함하는 전자방출재가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 글로우 방전램프용 전극.