JPH0574412A - Electrode for discharge lamp - Google Patents
Electrode for discharge lampInfo
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- JPH0574412A JPH0574412A JP3081353A JP8135391A JPH0574412A JP H0574412 A JPH0574412 A JP H0574412A JP 3081353 A JP3081353 A JP 3081353A JP 8135391 A JP8135391 A JP 8135391A JP H0574412 A JPH0574412 A JP H0574412A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は放電ランプ用電極に関
し、特に液晶パネルのバックライトに用いられる小型の
蛍光ランプの電極に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode for a discharge lamp, and more particularly to an electrode for a small fluorescent lamp used as a backlight of a liquid crystal panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】ビデオ一体型カメラなどの小型液晶パネ
ルを使用するデイスプレイ装置などに使用されるバック
ライト用の蛍光ランプは、例えば照明学会誌(第73巻
第5号40〜46頁)に詳しく解説されているように、
液晶パネルの表示の見易さを得るために、輝度、輝度均
斉度、発光色などの光学的特性と、液晶パネルの薄型、
軽量、低消費電力などの特長に見合った機械的寸法と電
気的特性が要求される。その他に、液晶パネルが熱に弱
いので発光面が高温にならず、点灯寿命が長いことが要
求される。つまり、通常の一般照明用蛍光ランプと異な
り、寸法が小さくて消費電力も小さく、同時に明るくて
演色性が良く、使用寿命が長いことが特に強く要求され
る。このため、バックライト用の蛍光ランプは、低消費
電力に適合するように、電流と電圧および始動用希ガス
や水銀の封入量が定められ、更には最適な電極設計がな
される。そして、高周波電源で点灯して要求される明る
さと演色性が得られるようにしている。2. Description of the Related Art A fluorescent lamp for a backlight used in a display device using a small liquid crystal panel such as a video-integrated camera is described in detail in, for example, Journal of Lighting Society (Vol. 73, No. 5, pp. 40-46). As explained,
In order to make the display of the liquid crystal panel easy to see, the optical characteristics such as brightness, brightness uniformity, and emission color, and the thinness of the liquid crystal panel,
Mechanical dimensions and electrical characteristics that meet the features of light weight and low power consumption are required. In addition, since the liquid crystal panel is weak against heat, it is required that the light emitting surface does not reach a high temperature and the lighting life is long. That is, unlike a general fluorescent lamp for general illumination, it is particularly required that the size is small and the power consumption is small, and at the same time, it is bright, has good color rendering properties, and has a long service life. For this reason, in the fluorescent lamp for the backlight, the current and voltage, the amount of the rare gas for starting and the amount of mercury enclosed are determined so as to meet the low power consumption, and the electrode design is optimized. Then, it is turned on by a high frequency power source to obtain required brightness and color rendering.
【0003】ところで、蛍光ランプを小型化するために
は、電極も小型化する必要がある。そこで、小型で温度
上昇が早く、消費電力を少なくするために、素線径の細
いフィラメントコイルを有する熱陰極型の電極が使用さ
れることが多いが、消費電力が1W以下、例えば0.5
W の蛍光ランプの場合、フィラメントコイルの素線径
はきわめて細くなるが、このように細くするとフィラメ
ントコイルの支持が困難で振動や衝撃に対して弱くな
る。このため本発明者は、実開昭64-19251号公報に示さ
れるように、一端が内導線に固定された金属パイプ内に
エミッターを付着させたフィラメントコイルを配置し、
この金属パイプで素線径の細いフィラメントコイルを保
持するようにしたものを提案した。この金属パイプは、
略有底筒状であるので、つまり、ホローカソード状であ
るので、単にフィラメントコイルを保持するだけでな
く、例えば特開昭64-33844号公報でも説明されているよ
うに、いわゆるホローカソード効果を有し、発光に寄与
しない陰極降下電圧が低下する。従って、消費電力が低
減して発光効率が向上する利点もある。By the way, in order to miniaturize the fluorescent lamp, it is necessary to miniaturize the electrodes. Therefore, a hot cathode type electrode having a filament coil with a small wire diameter is often used in order to reduce the power consumption while being small in size, the temperature rises quickly, and the power consumption is 1 W or less, for example 0.5.
In the case of a fluorescent lamp of W 3, the filament coil has a very small strand diameter, but if it is so thin, it is difficult to support the filament coil and it becomes vulnerable to vibration and shock. For this reason, the inventor, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. Sho 64-19251, arranges a filament coil having an emitter attached in a metal pipe whose one end is fixed to an inner conductor,
We have proposed a metal pipe that holds a filament coil with a small wire diameter. This metal pipe is
Since it has a substantially bottomed tubular shape, that is, because it is a hollow cathode, it not only holds the filament coil, but also the so-called hollow cathode effect as described in, for example, JP-A-64-33844. The cathode drop voltage that does not contribute to light emission decreases. Therefore, there is an advantage that the power consumption is reduced and the luminous efficiency is improved.
【0004】しかしながら、かかる構造の電極では、消
費電力を数Wに上げてパワーアップし、輝度を大きくし
た蛍光ランプの場合に、消費電力が1W以下のものと同
様に小型にすると、細いフィラメントコイルに付着でき
るエミッターの量が少ないので、エミッターが早期に消
耗してなくなり、かつ放電時に電子線などが多くなり、
細いフィラメントコイルに衝突するのでどうしても点灯
寿命が短くなってしまう。特に、高周波電源で点灯する
と小さな電極に負担がかかり、やはり点灯寿命が短くな
る問題点がある。However, in the case of an electrode having such a structure, in the case of a fluorescent lamp in which power consumption is increased to several W and power is increased to reduce the power consumption to 1 W or less, a thin filament coil is obtained. Since the amount of the emitter that can be attached to the battery is small, the emitter is consumed early and disappears, and the electron beam etc. increases during discharge,
Since it collides with a thin filament coil, the lighting life is inevitably shortened. In particular, when a high-frequency power source is used for lighting, a small electrode is burdened and the lighting life is shortened.
【0005】そこで図3に示す電極が検討されている。
つまり、金属もしくは焼結金属からなる有底状のパイプ
10 内に、孔 26 が設けられた焼結体 25 を納めたもの
であり、焼結体 25 は、例えばタングステン金属粉末
と、エミッタとしてバリウム・ストロンチウム・カルシ
ウムの酸化物の粉末とを、重量比で50:50の割合で
混合し、これをプレスして焼結したものである。Therefore, the electrode shown in FIG. 3 has been studied.
That is, a bottomed pipe made of metal or sintered metal
A sintered body 25 in which holes 26 are provided is contained in the sintered body 25. The sintered body 25 includes, for example, a tungsten metal powder and a barium-strontium-calcium oxide powder as an emitter in a weight ratio. At 50:50 and then pressed and sintered.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする問題点】かかる電極は、エミ
ッター物質の量が多く、細いフィラメントコイルも使用
しないので、消費電力を少々大きくしてパワーアップし
ても点灯寿命を長くすることができる。しかしながら、
この電極を備えた蛍光ランプを点灯していると、エミッ
ター物質の消耗に伴って焼結体 25 が徐々に崩れ、その
小さな破片がバルブ内に散乱して黒く見える不具合があ
る。これは、焼結体におけるエミッター物質の混合割合
が高くて焼結体の強度が弱いためである。従って、エミ
ッター物質の混合割合を30%程度まで減少させると十
分な強度が得られるが、ランプとしての十分な特性が得
られなくなる。そこで本発明は、ランプとしての十分な
特性が得られ、しかも焼結体が崩れにくくて黒い破片が
バルブ内に散乱することのない放電ランプ用電極を提供
することを目的とするものである。Since such an electrode has a large amount of emitter material and does not use a thin filament coil, the power consumption can be increased a little to prolong the lighting life. However,
When a fluorescent lamp equipped with this electrode is turned on, the sintered body 25 gradually collapses as the emitter material is consumed, and small fragments thereof scatter in the bulb and appear black. This is because the mixing ratio of the emitter material in the sintered body is high and the strength of the sintered body is weak. Therefore, if the mixing ratio of the emitter material is reduced to about 30%, sufficient strength can be obtained, but sufficient characteristics as a lamp cannot be obtained. Therefore, an object of the present invention is to provide an electrode for a discharge lamp, which has sufficient characteristics as a lamp, and in which a sintered body is hard to collapse and black fragments are not scattered in the bulb.
【0007】[0007]
【問題点を解決するための手段】かかる目的を達成する
ために、本発明は、エミッター物質を主成分とするエミ
ッター層と、高融点金属を主成分とする金属層を交互に
それぞれ2層以上積層し、中央に積層方向の孔が明けら
れた焼結体を、金属もしくは金属粉末焼結からなるパイ
プ内に焼結体の孔が視認できるように納める。In order to achieve the above object, the present invention has two or more layers each including an emitter layer containing an emitter material as a main component and a metal layer containing a refractory metal as a main component alternately. The sintered body is laminated and has a hole formed in the center of the laminated body so that the hole of the sintered body can be visually recognized in a pipe made of metal or metal powder sintering.
【0008】[0008]
【作用】かかる電極において、高融点金属を主成分とす
る金属層は強固に焼結されるが、エミッター物質を主成
分とするエミッター層がこの金属層で挾まれるので、点
灯中にエミッター層が崩れることがほとんどない。そし
て、エミッター層におけるエミッター物質量が多いの
で、焼結体中のトータルのエミッター物質量は減少せ
ず、ランプとしての十分な特性が得られ、消費電力を少
々大きくしてパワーアップしても点灯寿命が長くなる。
また、焼結体中央に積層方向の孔が明けられているの
で、各層のエミッター物質がこの孔の内面に拡散して放
電に寄与し、かつホローカソード効果のために陰極降下
電圧の低下が期待できる。In such an electrode, the metal layer containing the refractory metal as a main component is strongly sintered, but the emitter layer containing the emitter material as a main component is sandwiched by this metal layer, so that the emitter layer is illuminated during lighting. Is rarely broken. And since the amount of emitter material in the emitter layer is large, the total amount of emitter material in the sintered body does not decrease, sufficient characteristics as a lamp can be obtained, and even if the power consumption is increased a little and the power is turned on. Longer life.
In addition, since a hole in the stacking direction is opened in the center of the sintered body, the emitter material of each layer diffuses to the inner surface of this hole and contributes to discharge, and it is expected that the cathode drop voltage will decrease due to the hollow cathode effect. it can.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明に係る電極を備えた蛍光ラン
プの一端側を示す説明図であって、他端側も同じ構造を
している。この蛍光ランプは、消費電力が3.5 W程度
であり、液晶パネルのバックライトに用いられるが、軟
質ガラスからなる内径が5mmのバルブ 30 内には、一対
の電極1が対向配置されている。バルブ端部 31 は、リ
ード棒 14 に設けられたガラスビーズ 15 で封止されて
いる。そして、バルブ 30 内には所定量の希ガスと水銀
が封入され、内面に蛍光体層 32 が付着されている。FIG. 1 is an explanatory view showing one end side of a fluorescent lamp provided with electrodes according to the present invention, and the other end side has the same structure. This fluorescent lamp has a power consumption of about 3.5 W and is used for a backlight of a liquid crystal panel. A pair of electrodes 1 are arranged to face each other in a bulb 30 made of soft glass and having an inner diameter of 5 mm. . The bulb end 31 is sealed with glass beads 15 provided on the lead rod 14. Then, a predetermined amount of rare gas and mercury are enclosed in the bulb 30, and the phosphor layer 32 is attached to the inner surface.
【0010】電極1は、金属もしくは金属粉末焼結から
なる有底筒状のパイプ10 内に焼結体 20 が納められた
ものであり、パイプ 10 の後端部 11 はリード棒 14 に
カシメ固定されている。焼結体 20 の中央には孔 21 が
設けられ、焼結体 20 の先端22 は、パイプ 10 の先端
12 より1mm程後退した位置にある。つまり、同一構造
をした他方の電極の周辺部から孔 21 を見たときに視認
できるできるようにしてあり、あまり先端 12 より後退
させると、孔 21 を視認できなくなって、次に説明する
奥側のエミッター層が放電に寄与しにくくなり、かつホ
ローカソード効果が減少する。The electrode 1 has a sintered body 20 housed in a bottomed tubular pipe 10 made of metal or metal powder sintered. The rear end 11 of the pipe 10 is fixed to a lead rod 14 by caulking. Has been done. A hole 21 is provided in the center of the sintered body 20, and the tip 22 of the sintered body 20 is the tip of the pipe 10.
It is at a position retracted by 1 mm from 12. In other words, the hole 21 is visible when viewed from the periphery of the other electrode having the same structure, and if the hole 21 is retracted too much from the tip 12, the hole 21 cannot be viewed, and the back side described next will be used. It becomes difficult for the emitter layer to contribute to discharge, and the hollow cathode effect is reduced.
【0011】ここで、焼結体 20 は、図2に示すよう
に、エミッター層Eと金属層Mが交互にそれぞれ例えば
10層程度積層されたものである。エミッター層Eと金
属層Mは、いずれもエミッター物質と高融点金属の混合
物からなり、エミッター層Eはエミッター物質を主成分
とし、例えばエミッター物質が重量比で70%以上であ
り、金属層Mは逆に高融点金属が70%以上である。も
っとも、金属層Mは、高融点金属が100%、つまり高
融点金属単独であってもよいが、エミッター層Mは、エ
ミッター物質単独では焼結することがほとんど不可能で
ある。エミッター物質としては、アルカリ土類金属の酸
化物、例えばBaO もしくはBaO と他のアルカリ土類
金属の酸化物との混合物、もしくは複合酸化物が使用で
き、高融点金属としては、電極材料として一般的に使用
されているタングステン、モリブデン、ニッケルなどが
使用できる。Here, as shown in FIG. 2, the sintered body 20 is formed by alternately stacking, for example, about 10 layers of the emitter layers E and the metal layers M, respectively. The emitter layer E and the metal layer M are both composed of a mixture of an emitter material and a refractory metal, and the emitter layer E contains the emitter material as a main component. For example, the emitter material is 70% by weight or more, and the metal layer M is On the contrary, the high melting point metal is 70% or more. Of course, the metal layer M may be 100% refractory metal, that is, the refractory metal alone, but the emitter layer M is almost impossible to sinter with the emitter material alone. As the emitter material, an oxide of an alkaline earth metal, for example, BaO or a mixture of BaO and an oxide of another alkaline earth metal, or a complex oxide can be used. As a refractory metal, a common electrode material is used. Tungsten, molybdenum, nickel, etc. used in the above can be used.
【0012】かかる電極の製造方法を簡単に説明する
と、先端 12 を上向きにしたパイプ 10 に、孔 21 成形
用のマンドレルを差し込み、エミッター層E用の粉末と
金属層M用の粉末を交互に所定量充填し、各層ごとに数
十Kg/cm2程度の圧力でプレスする。そして、マンドレル
を抜き、例えば1500℃程度で30分間焼成すればよ
い。これによって、エミッター物質が少ない、もしくは
エミッター物質を含まない金属層Mは強固に焼結され
る。このとき、金属層Mの厚さは20〜40μm、エミ
ッター層Eの厚さは100〜150μm 程度にするのが
好ましい。そして、最上層、つまり先端 22 を構成する
層はいずれでも良いが、ランプ特性上からは最上層をエ
ミッター層Eにするのが好ましい。また、最下層、つま
り最初に充填する粉末はいずれでもよい。あるいはプレ
スによることなく、各粉末の溶液を順次コーティングし
て焼成しても製造できるが、このときは各層の厚さは前
記の値よりも薄くなる。The method for producing such an electrode will be briefly described. A mandrel for forming a hole 21 is inserted into a pipe 10 having a tip 12 facing upward, and powder for an emitter layer E and powder for a metal layer M are alternately placed. It is filled in a fixed amount, and each layer is pressed at a pressure of several tens Kg / cm 2 . Then, the mandrel may be removed, and the firing may be performed at about 1500 ° C. for 30 minutes. As a result, the metal layer M containing a small amount of emitter material or containing no emitter material is strongly sintered. At this time, it is preferable that the metal layer M has a thickness of 20 to 40 μm and the emitter layer E has a thickness of about 100 to 150 μm. The uppermost layer, that is, the layer forming the tip 22 may be any layer, but it is preferable to use the uppermost layer as the emitter layer E from the viewpoint of lamp characteristics. Further, the lowermost layer, that is, the powder to be initially filled may be any. Alternatively, it can be produced by sequentially coating a solution of each powder and firing without pressing, but at this time, the thickness of each layer becomes smaller than the above value.
【0013】しかして、かかる電極を備えた蛍光ランプ
に通電すると、両電極間でアーク放電が起り、点灯する
が、各層のエミッター物質が孔 21 の内面に拡散し、か
つトータルのエミッター物質量が多いので、きわめて良
好なランプ特性を得ることかできる。そして、長時間点
灯していると、エミッター物質が消耗してエミッター層
Eが脆くなる。しかし、エミッター層Eが強固な金属層
Mで挾まれているので、点灯中にエミッター層Eが崩れ
ることがほとんどない。最上層をエミッター層Eとした
場合、この層が壊れて破片がバルブ内に散乱するが、エ
ミッター層Eが薄いので、その量は僅かであり、しかも
エミッター物質の濃度が高いので、破片は白色をしてお
り、ほとんど目立たない。なお、本発明の電極は、液晶
パネルのバックライト用蛍光ランプ以外にも、小型化が
要求されるイメージリーダーなどの光源用放電ランプの
電極としても使用できる。When a fluorescent lamp provided with such electrodes is energized, an arc discharge occurs between the two electrodes and they are lit, but the emitter material in each layer diffuses into the inner surface of the hole 21, and the total amount of emitter material is reduced. Since it is large, it is possible to obtain extremely good lamp characteristics. Then, when it is turned on for a long time, the emitter material is consumed and the emitter layer E becomes brittle. However, since the emitter layer E is sandwiched by the strong metal layer M, the emitter layer E hardly collapses during lighting. When the uppermost layer is the emitter layer E, this layer is broken and the fragments are scattered in the bulb. However, since the emitter layer E is thin, the amount is small and the concentration of the emitter material is high, so the fragments are white. And is almost unnoticeable. The electrode of the present invention can be used not only as a fluorescent lamp for a backlight of a liquid crystal panel but also as an electrode of a discharge lamp for a light source such as an image reader, which is required to be downsized.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電ラン
プ用電極は、パイプ内に納められる焼結体を、エミッタ
ー物質濃度の高いエミッター層と高融点金属濃度の高い
金属層の多層体で構成し、その中央に積層方向の孔を設
けたので、トータルのエミッター物質量を減らすことな
くエミッター層を強固に保持できる。従って、ランプと
しての十分な特性が得られ、しかも焼結体が崩れにくく
て黒い破片がバルブ内に散乱することがない。As described above, in the electrode for a discharge lamp of the present invention, the sintered body contained in the pipe is a multilayer body of an emitter layer having a high emitter substance concentration and a metal layer having a high melting point metal concentration. Since the structure is provided and the hole in the stacking direction is provided in the center, the emitter layer can be firmly held without reducing the total amount of the emitter material. Therefore, sufficient characteristics as a lamp can be obtained, moreover, the sintered body is hard to collapse and black fragments do not scatter in the bulb.
【図1】本発明の電極を備えた蛍光ランプの説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of a fluorescent lamp including an electrode of the present invention.
【図2】焼結体の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a sintered body.
【図3】従来例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
1 電極 10 パイプ 14 リード棒 20 焼結体 21 孔 30 バルブ 32 蛍光体層 E エミッター層 M 金属層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 10 Pipe 14 Lead rod 20 Sintered body 21 Hole 30 Bulb 32 Phosphor layer E Emitter layer M Metal layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年9月9日[Submission date] September 9, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 [Figure 1]
【図2】 [Fig. 2]
【図3】 [Figure 3]
Claims (1)
ー層と、高融点金属を主成分とする金属層が交互にそれ
ぞれ2層以上積層され、中央に積層方向の孔が明けられ
た焼結体が、金属もしくは金属粉末焼結からなるパイプ
内に該孔が視認できるように納められたことを特徴とす
る放電ランプ用電極。1. A sintered body in which two or more layers each including an emitter layer containing an emitter material as a main component and a metal layer containing a refractory metal as a main component are alternately laminated, and a hole in the lamination direction is formed in the center. An electrode for a discharge lamp, characterized in that the hole is housed in a pipe made of metal or metal powder sintered so as to be visible.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8135391A JP2801790B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Discharge lamp electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8135391A JP2801790B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Discharge lamp electrode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0574412A true JPH0574412A (en) | 1993-03-26 |
JP2801790B2 JP2801790B2 (en) | 1998-09-21 |
Family
ID=13743996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8135391A Expired - Lifetime JP2801790B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Discharge lamp electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2801790B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7040827B2 (en) | 2001-11-26 | 2006-05-09 | L'oreal S.A. | Device and method for applying and/or packaging a product |
US7234885B2 (en) | 2002-10-29 | 2007-06-26 | L'oreal S.A. | Device for packaging and/or dispensing a product and manufacturing methods |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP8135391A patent/JP2801790B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7040827B2 (en) | 2001-11-26 | 2006-05-09 | L'oreal S.A. | Device and method for applying and/or packaging a product |
US7234885B2 (en) | 2002-10-29 | 2007-06-26 | L'oreal S.A. | Device for packaging and/or dispensing a product and manufacturing methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2801790B2 (en) | 1998-09-21 |
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