KR20110050794A - Electrode of discharge lamp with enamel thin film layer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electrode of discharge lamp is provided to extend service life thereof by preventing direct contact between the electrode and a lamp glass tube. CONSTITUTION: A lamp glass tube(10) is airtightly filled with an electric discharge gas(12). A pair of electrodes(13) is separated from the lamp glass tube on both sides of a lamp glass tube. A pair of electrodes is connected to an electricity lead-in wire(14). The glass thin film is coated on each electrode surface. A fluorescence thin film(11) is formed on the inner surface of the lamp glass tube.

Description

표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극{ELECTRODE OF DISCHARGE LAMP WITH ENAMEL THIN FILM LAYER}Discharge lamp electrode with glass thin film formed on the surface {ELECTRODE OF DISCHARGE LAMP WITH ENAMEL THIN FILM LAYER}

본 발명은 내부전극 방전램프와 같이 플라스마(PLASMA) 안에서 전극물질이 스파터링(SPATTERING)되지 않게 하면서도 외부전극 방전램프와 같이 전극과 램프유리관이 직접 접촉으로 인한 열충격으로 발생하는 유리관의 손상을 방지할 수 있도록, 방전램프 내부에 설치된 전극표면에 플라즈마 안에서 스파터링이 일어나지 않는 유리, 유약, 법랑, 칠보, 세락믹 등을 혼합한 유리질로 방전램프전극을 코팅하여서 된 표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극에 관한 것이다.The present invention is to prevent the damage of the glass tube caused by the thermal shock due to direct contact between the electrode and the lamp glass tube like the external electrode discharge lamp while preventing the electrode material is not spattering in the plasma (PLASMA) like the internal electrode discharge lamp. The discharge lamp electrode having a glass thin film formed on the surface by coating the discharge lamp electrode with a glass material mixed with glass, glaze, enamel, cloisonne, ceracic, etc. which does not cause spattering in the plasma on the electrode surface installed inside the discharge lamp. It is about.

일반적으로 방전램프는 램프유리관의 양측에 탄소 혹은 금속 등의 전도성 전극을 설치하고 내부에 방전기체를 충진하여 양측 전극에 전력을 인가하면 유리관 내부에 방전이 일어나 발광을 하도록 하는 장치이다.In general, the discharge lamp is a device that installs conductive electrodes such as carbon or metal on both sides of the lamp glass tube and fills the discharge gas therein to apply electric power to both electrodes, thereby causing the discharge inside the glass tube to emit light.

도 3은 종래의 내부전극 방전램프의 구성도로서, 일반적인 내부전극 방전램프는 램프유리관(1)의 내부 양측에 전도성 재료의 내부전극(4)이 설치되고, 상기 내부전극(4)에 전력을 인가할 수 있도록 전력도입선(3)과 연결되며, 램프유리관(1) 내부에는 방전기체(2)가 존재한다. 3 is a configuration diagram of a conventional internal electrode discharge lamp, in which a general internal electrode discharge lamp is provided with internal electrodes 4 of a conductive material on both sides of the lamp glass tube 1, and supplies electric power to the internal electrodes 4. It is connected to the power introduction line (3) so that it can be applied, there is a discharge gas (2) inside the lamp glass tube (1).

여기서 상기 내부전극(4)에 전력을 인가하면 방전에 의하여 방전기체가 플라즈마(PLASMA) 상태로 변환되고 변환된 플라즈마가 발광하는데, 이때 내부전극(4)을 구성하는 전극물질이 스파터링(SPATTERING)된다.In this case, when electric power is applied to the internal electrode 4, the discharge gas is converted into a plasma state by the discharge and the converted plasma emits light. At this time, the electrode material constituting the internal electrode 4 is sputtered. .

그러나 플라스마 안에서 내부전극(4)이 스파터링되면, 내부전극(4)의 수명이 단축되고 종국에는 방전램프의 수명이 단축되는 단점이 있다. 또한 스파터링된 전극물질이 램프유리관(1) 내벽에 부착되어 램프유리관(1)의 내벽이 흑화되는 흑화부(5)가 발생하여 빛이 손실되는 등 발광효율을 저하시키는 문제점이 있다.However, when the internal electrode 4 is spattered in the plasma, the life of the internal electrode 4 is shortened and eventually the life of the discharge lamp is shortened. In addition, the sputtered electrode material is attached to the inner wall of the lamp glass tube 1 to cause a blackening portion 5 in which the inner wall of the lamp glass tube 1 is blacked, thereby causing a problem of lowering light emission efficiency.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 4에 도시된 바와 같은 외부전극 방전램프가 제안되었다. 도 4는 종래의 외부전극 방전램프의 구성도로서, 일반적인 외부전극 방전램프는 램프유리관(1)의 양측 외면에 전력도입선(3)과 연결된 외부전극(6)을 설치한 것으로, 이러한 구조에 의하면 플라즈마에 의한 외부전극(6)의 스파터링을 방지할 수 있으므로 램프수명 단축과 흑화 현상은 피할 수 있는 반면, 외부전극(6)과 램프유리관(2)의 경계부(C)가 열충격에 의하여 균열되는 문제점을 내포한다. 즉, 방전램프의 점등시 외부전극(6)은 급속도로 고온으로 상승하는 반면에 램프유리관(1)은 온도가 저속으로 상승하고, 또한 외부전극(6)과 접한 램프유리관과 그렇지 않은 램프유리관 사이에 큰 온도편차가 발생하여 외부전극(6)과 접한 램프유리관 경계부(C)에서 열충격으로 인한 크랙 등 균열이 발생하는 문제점이 있다.In order to solve this problem, an external electrode discharge lamp as shown in FIG. 4 has been proposed. 4 is a configuration diagram of a conventional external electrode discharge lamp, the general external electrode discharge lamp is installed on the outer surface of both sides of the lamp glass tube 1, the external electrode 6 connected to the power lead wire 3, according to this structure Since the sputtering of the external electrode 6 by plasma can be prevented, shortening of lamp life and blackening can be avoided, while the boundary C between the external electrode 6 and the lamp glass tube 2 is cracked by thermal shock. It implies a problem. That is, when the discharge lamp is turned on, the external electrode 6 rapidly rises to a high temperature while the lamp glass tube 1 rises at a low speed, and also between the lamp glass tube that is in contact with the external electrode 6 and the lamp glass tube that is not. There is a problem that cracks, such as cracks due to thermal shock occurs in the lamp glass tube boundary (C) in contact with the external electrode 6 due to a large temperature deviation occurs.

이를 해결하기 위하여 열팽창계수가 적은 석영유리관 등을 사용할 수도 있으나, 열팽창계수가 적은 유리는 일반적으로 고가이기 때문에 방전램프의 제조원가가 상승하여 가격경쟁력이 없다는 단점이 있다.In order to solve this problem, a quartz glass tube having a low coefficient of thermal expansion may be used. However, a glass having a low coefficient of thermal expansion is generally expensive, and thus, a manufacturing cost of the discharge lamp is increased.

상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 내부전극 방전램프와 같이 플라스마(PLASMA) 안으로 전극물질이 스파터링(SPATTERING)되지 않게 하면서도 외부전극 방전램프와 같이 전극과 램프유리관이 직접 접촉하는 것을 동시에 방지하는 신개념의 방전램프전극을 제공함으로써 방전램프의 수명을 획기적으로 연장하고, 흑화로 인한 심각한 램프효율 저하를 방지할 수 있음과 동시에 램프의 가격 상승을 방지할 수 있도록 하는 전극표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention, while the electrode material is not spattered into the plasma (PLASMA) like the internal electrode discharge lamp, the electrode and the lamp glass tube directly contact like the external electrode discharge lamp Providing a new concept of discharge lamp electrode that prevents damage at the same time, it greatly extends the life of the discharge lamp, prevents severe lamp efficiency degradation due to blackening, and at the same time, improves the glass surface. It is to provide a discharge lamp electrode formed with a thin film.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 방전기체(12)가 밀봉 상태로 내입된 램프유리관(10)과, 상기 램프유리관(10) 내부 양측에 램프유리관(10)과 이격 설치되고 전력도입선(14)과 연결된 한 쌍의 전극(13)과, 상기 각 전극(13)의 표면에 코팅된 유리질박막(15);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lamp glass tube (10) in which the discharge gas (12) is enclosed in a sealed state, and is spaced apart from the lamp glass tube (10) inside both sides of the lamp glass tube (10), and the power introduction line (14). And a pair of electrodes 13 connected to each other and a glassy thin film 15 coated on the surface of each electrode 13.

여기서 상기 유리질박막(15)은, 유리, 유약, 법랑, 칠보, 세라믹 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The glass thin film 15 may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of glass, glaze, enamel, cloisonne, ceramic, and the like.

또한, 상기 램프유리관(10) 내면에 형광박막(11)이 형성될 수 있다.In addition, a fluorescent thin film 11 may be formed on an inner surface of the lamp glass tube 10.

또한, 상기 한 쌍의 전극(13)은 공동전극(HOLLOW ELECTRODE) 형태로 되되, 각 개방부가 상호 대향 설치된 것일 수 있다.In addition, the pair of electrodes 13 may be in the form of a hollow electrode, and each opening may be installed to face each other.

본 발명에 따르면, 램프유리관 내부의 양측에 램프유리관과 접하지 않도록 전극을 이격 설치하되, 상기 전극의 표면에 플라즈마(PLASMA) 안에서 스파터링(SPATTERING)이 일어나 않는 유리질박막이 형성되면 전극 물질의 스파터링을 방지할 수 있게 됨과 동시에 램프유리관의 부분 온도 편차를 방지할 수 있게 된다.According to the present invention, the electrodes are spaced apart so as not to contact the lamp glass tubes on both sides of the inside of the lamp glass tube, and when the glass thin film is formed on the surface of the electrode where no spattering occurs in plasma, the spatter of the electrode material It is possible to prevent turing and at the same time to prevent partial temperature deviation of the lamp glass tube.

따라서, 종래의 내부전극 방전램프가 가지는 전극물질의 스파터링으로 인한 흑화현상이나 전극의 수명단축 현상을 방지할 수 있고, 나아가 종래의 외부전극 방전램프가 가지는 열충격으로 인한 유리관의 크랙 현상을 방지할 수 있게 됨으로써 고가의 석영유리를 사용하지 않아 저가로 제조할 수 있으면서도 방전램프의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있게 됨은 물론 램프의 밝기가 처음상태 그대로 유지되어 소비자에게 만족과 신뢰를 줄 수 있는 매우 유용한 발명이다.Therefore, it is possible to prevent blackening or shortening of the lifetime of the electrode due to the sputtering of the electrode material of the conventional internal electrode discharge lamp, and further to prevent cracking of the glass tube due to thermal shock of the conventional external electrode discharge lamp. This makes it possible to manufacture inexpensive quartz glass without using expensive quartz glass, but also greatly extend the life of the discharge lamp. Invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전램프의 구성도이고, 도 2는 도 1의 'A'부를 확대한 도면으로서 내부전극의 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 밀봉 상태인 램프유리관(10)의 내부는 방전기체(12)로 충진되어 있고, 상기 램프유리관(10) 내부 양측에는 탄소 혹은 금속성 물질과 같이 전도성을 가지는 전 극(13) 한 쌍이 설치되며, 상기 각 전극(13)은 전력도입선(14)과 전기적으로 연결되어 통전 가능하게 구성된다.1 is a block diagram of a discharge lamp according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view of the 'A' portion of Figure 1 is a block diagram of the internal electrode. 1 and 2, the inside of the lamp glass tube 10 in a sealed state is filled with a discharge gas 12, and both sides of the lamp glass tube 10 have conductivity such as carbon or a metallic material. A pair of electrodes 13 are provided, and each electrode 13 is electrically connected to the power introduction line 14 and configured to be energized.

상기 각 전극(13)은 램프유리관(10)의 내면과 접촉하지 않도록 램프유리관(10)과 일정 거리 이격 설치되는 한편, 도 2를 참조하는 바와 같이 각 전극(13)표면에는 플라즈마(PLASMA) 안에서 스파터링(SPATTERING)이 일어나지 않는 유리질박막(15)이 코팅된다.Each of the electrodes 13 is installed at a predetermined distance from the lamp glass tube 10 so as not to contact the inner surface of the lamp glass tube 10, and as shown in FIG. 2, the surface of each electrode 13 is disposed in a plasma. The glass thin film 15 in which no spattering occurs is coated.

상기 유리질박막(15)은 유리, 유약, 법랑, 칠보, 세라믹 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있고, 또는 상기 군의 물질을 2종 이상 선택하여 혼합한 물질일 수 있다.The glass thin film 15 may be one selected from the group consisting of glass, glaze, enamel, cloisonne, ceramic, and the like, or may be a material selected by mixing two or more kinds of materials of the group.

예컨대 유리를 막박화할 경우, 유리를 분쇄하여 얻은 파우더를 접착제와 혼합하고, 이 혼합 물질을 상기 전극(13)에 도포하거나 함침하여 전극표면에 유리 파우더를 접착시킨 뒤, 이를 고온에서 소성하면 접착제가 증발하여 순수 유리파우더가 전극(13) 표면에 코팅된다.For example, when glass is thinned, the powder obtained by pulverizing the glass is mixed with an adhesive, and the mixed material is applied or impregnated on the electrode 13 to adhere the glass powder to the electrode surface, and then fired at a high temperature. Is evaporated so that a pure glass powder is coated on the electrode 13 surface.

이때, 상기 유리질박막(15) 물질의 조성은 전극(13)의 종류를 고려하여 플라즈마 안에서 스파터링이 일어나지 않고, 전극(13)과 결합력이 크고, 또한 전극(13) 물질과 열팽창계수가 유사한 것을 기준으로 하여 선택하는 것이 바람직하며, 유리질박막(15)을 형성할 때 전극(13)이 노출되지 않도록 미세한 구멍까지 차단하도록 코팅하는 것이 바람직하다.At this time, the composition of the glass thin film 15 is that the spattering does not occur in the plasma in consideration of the type of the electrode 13, the bonding force with the electrode 13 is large, and the thermal expansion coefficient is similar to the material of the electrode 13 It is preferable to select as a reference, and when forming the glass thin film 15, it is preferable to coat so as to block even the minute hole so that the electrode 13 is not exposed.

전극(13)과 유리질박막(15)의 결합력과 열팽창계수를 조절하고, 나아가 유리질박막(15)이 플라스마(12) 안에서 스파터링 되지 않도록 하기 위해 상기 유리질박 막(15)은 산화물, 질화물, 탄화물 등의 세라믹을 적당량 혼합하여도 좋다.In order to control the bonding force and thermal expansion coefficient of the electrode 13 and the glass thin film 15 and further prevent the glass thin film 15 from being sputtered in the plasma 12, the glass thin film 15 is formed of oxides, nitrides, carbides. You may mix an appropriate amount of ceramics, such as these.

또한, 상기 램프유리관(10)이 적용되는 방전등의 형태에 따라 상기 램프유리관(10) 내면에 형광박막(11) 층이 도포된 것일 수 있으며, 이 경우 형광등으로 사용할 수 있고, 또한 형광박막(11)이 형성되지 않은 경우 램프유리관(10) 내부의 방전기체가 직접 발광하도록 네온, 질소 등과 같은 특정 기체를 충진할 수 있다.In addition, according to the shape of the discharge lamp to which the lamp glass tube 10 is applied, the fluorescent thin film 11 layer may be coated on the inner surface of the lamp glass tube 10, in which case it may be used as a fluorescent lamp, and also the fluorescent thin film 11 ) Is not formed, a specific gas such as neon, nitrogen, or the like may be filled so that the discharge gas inside the lamp glass tube 10 directly emits light.

이때 상기 램프유리관(10)과 전력도입선(14)은 상호 결합력이 크고 열팽창계수가 유사한 재질을 선택하여 램프유리관(10)과 전력도입선(14)이 서로 분리되지 않도록 함으로써 램프유리관(10) 내부에 충진된 방전기체(12)가 누설되지 않도록 한다.In this case, the lamp glass tube 10 and the power lead wire 14 have a high mutual coupling force and similar thermal expansion coefficients to prevent the lamp glass pipe 10 and the power lead wire 14 from being separated from each other. The filled discharge gas 12 is prevented from leaking.

또한, 상기 한 쌍의 전극(13)을 공동전극(HOLLOW ELECTRODE) 형태로 하고, 각 전극(13)의 개방부가 상호 마주보도록 대향 설치하면 전극의 표면적이 증가하여 방전효율을 상승시킬 수 있어 유리하다.In addition, when the pair of electrodes 13 are formed in the form of a hollow electrode, and the openings of the electrodes 13 face each other, the surface area of the electrodes can be increased to increase the discharge efficiency, which is advantageous. .

상기 공동전극의 형태는 다양하게 설계될 수 있고, 예컨대 도시된 바와 같이 일측 전극을 '⊂'자 형태로 하고, 타측 전극을 '⊃' 형태로 하여 각 개방부가 상호 대향하도록 할 수 있으며, 본 발명은 상기 공동전극 형태를 도시된 예로 제한되지 않음을 이해해야 한다.The shape of the cavity electrode may be variously designed, for example, as shown, one electrode may be in the shape of '⊂' and the other electrode may be in the shape of '⊃' so that the openings may face each other. It should be understood that the cavity type is not limited to the illustrated example.

이와 같이 램프유리관(10) 내에 방전기체(12)를 봉입하고, 전력도입선(14)이 연결된 전극(13)을 램프유리관(10) 내에서 램프유리관(10)과 이격 설치하여 점등시키면, 전극(13)이 유리질막박(15)에 의해 보호되어 스파터링(SPATTERING)되지 않으므로 전극(13)의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐 아니라 램프유리관(10) 내부 표면이 흑화되지 않게 되며, 또한 램프유리관(10) 전체 면적이 균일하게 온도가 상승 및 하강하는 등 부분적인 온도 편차가 최소화되어 열충격으로 인한 크랙이 발생하지 않는다.As such, when the discharge gas 12 is enclosed in the lamp glass tube 10, and the electrode 13 to which the electric power introduction line 14 is connected is spaced apart from the lamp glass tube 10 in the lamp glass tube 10 and turned on, the electrode ( Since the 13 is protected by the glass foil 15 and is not spattered, the life of the electrode 13 can be extended, and the inner surface of the lamp glass tube 10 is not blackened, and the lamp glass tube 10 ) Partial temperature deviation is minimized, such as temperature rises and falls uniformly over the entire area, so there is no crack due to thermal shock.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전램프의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a discharge lamp according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 'A'부를 확대한 도면으로서 내부전극의 구성도이다.FIG. 2 is an enlarged view of an 'A' part of FIG. 1 and is a configuration diagram of an internal electrode.

도 3은 종래의 내부전극 방전램프의 구성도이다.3 is a block diagram of a conventional internal electrode discharge lamp.

도 4는 종래의 외부전극 방전램프의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a conventional external electrode discharge lamp.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10... 램프유리관10 ... Lamp glass tube

11... 형광박막11. Fluorescent thin film

12... 방전기체12. Discharge gas

13... 표면에 유리질박막이 형성된 전극13. Electrode with glass thin film on the surface

14... 전력도입선14 ... Electric Power Line

15... 유리질박막15 ... Glass Thin Film

Claims (4)

방전기체(12)가 밀봉 상태로 내입된 램프유리관(10);A lamp glass tube 10 having a discharge gas 12 enclosed in a sealed state; 상기 램프유리관(10) 내부 양측에 램프유리관(10)과 이격 설치되고 전력도입선(14)과 연결된 한 쌍의 전극(13);A pair of electrodes 13 spaced apart from the lamp glass tube 10 on both sides of the lamp glass tube 10 and connected to the power introduction line 14; 상기 각 전극(13) 표면에 코팅된 유리질박막(15);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극.A discharge lamp electrode having a glass thin film formed on the surface, characterized in that consisting of; glass thin film 15 coated on the surface of each electrode (13). 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 유리질박막(15)은, 유리, 유약, 법랑, 칠보, 세라믹 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극.The glass thin film 15 is a discharge lamp electrode having a glass thin film formed on the surface, characterized in that the glass, glaze, enamel, cloisonne, ceramic, etc., one or more selected from the group consisting of. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 램프유리관(10) 내면에 형광박막(11)이 형성된 것을 특징으로 하는 표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극.A discharge lamp electrode having a glass thin film formed on the surface, characterized in that the fluorescent film 11 is formed on the inner surface of the lamp glass tube (10). 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 전극(13)이 공동전극(HOLLOW ELECTRODE) 형태로 되되, 각 개방부가 상호 대향 설치된 것을 특징으로 하는 표면에 유리질박막이 형성된 방전램프전극.A discharge lamp electrode having a glass thin film formed on the surface of the electrode 13, wherein the electrode is in the form of a hollow electrode, and each of the openings is opposed to each other.
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