KR20070031856A - Discharge lamp, electrode for discharge lamp, method for producing electrode for discharge lamp, and illuminating device - Google Patents
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Abstract
열음극형 방전등의 장기 수명화 및 세경화를 도모한다. 방전등(1)은 양단에 전극(3)을 갖춘다. 전극(3)은, 코일부(4a)의 후단측으로부터 제 1의 리드부 (4b) 및 제 2의 리드부(4c)가 연장되고 전자 방출 물질(3a)이 도포된 히터(4)를 가진다. 전극(3)은 제 1의 도입선(6a)에 제 1의 리드부(4b)가 접속되며 제 2의 도입선(6b)에 제 2의 리드부(4c)가 접속되고, 코일부(4a)가 유리관(2)의 관축으로 세로 방향으로 배치된다. 또, 전극(3)은 코일부(4a)의 선단 및 후단과 대향하는 면을 개구하여 코일부(4a)의 주위를 가리는 슬리브(7)를 갖춘다. 이 슬리브(7)의 개구 단면(7a)을 코일부(4a)의 선단으로부터 돌출시켜, 코일부(4a)를 보호한다.Long life and thinning of a hot cathode discharge lamp are aimed at. The discharge lamp 1 has electrodes 3 at both ends. The electrode 3 has the heater 4 to which the 1st lead part 4b and the 2nd lead part 4c extended from the rear end side of the coil part 4a, and the electron emission substance 3a was apply | coated. . The electrode 3 has a first lead portion 4b connected to the first lead wire 6a, a second lead portion 4c connected to the second lead wire 6b, and the coil portion 4a It is arrange | positioned in the longitudinal direction to the tube axis of the glass tube 2. Moreover, the electrode 3 is equipped with the sleeve 7 which opens the surface which opposes the front end and the rear end of the coil part 4a, and covers the circumference | surroundings of the coil part 4a. The opening end face 7a of this sleeve 7 protrudes from the tip of the coil part 4a, and protects the coil part 4a.
방전등, 조명장치, 열음극형, 용접, 나선구조 Discharge lamp, lighting device, hot cathode type, welding, spiral structure
Description
본 발명은 열음극형의 방전등, 방전등용 전극, 방전등용 전극의 제조 방법 및 조명 장치에 관한 것이다. 자세한 것은, 유리관의 관축에 따라 코일부를 가지는 전극을 이용하여, 유리관의 세경화 및 전극의 장기 수명화를 도모하는 것이다.The present invention relates to a hot cathode type discharge lamp, an electrode for discharge lamps, a manufacturing method of an electrode for discharge lamps, and a lighting device. Specifically, the thinning of the glass tube and the long life of the electrode can be achieved by using an electrode having a coil section along the tube axis of the glass tube.
종래부터, 광원용으로서 형광체를 이용한 방전등이 이용되고 있다. 방전등중에서 열음극형의 방전등은, 발광 효율이 높고 휘도도 높으므로, 조명용으로서 이용되는 것외에도, 액정 디스플레이의 백 라이트로서도 이용된다.Conventionally, discharge lamps using phosphors have been used for light sources. Among the discharge lamps, the hot cathode discharge lamps have high luminous efficiency and high luminance, and therefore are used as backlights for liquid crystal displays, in addition to those used for lighting.
열음극형의 방전등은, 유리관의 양단에 전극을 갖추며, 유리관내의 공간에 아르곤등의 희가스와 수은이 봉입되는 것과 동시에, 유리관의 내면에 형광체가 도포된 구성이다.The hot cathode type discharge lamp is provided with electrodes at both ends of the glass tube, a rare gas such as argon and mercury are enclosed in the space inside the glass tube, and a phosphor is coated on the inner surface of the glass tube.
도 1은 열음극형의 종래의 방전등의 구성예를 나타내는 단면도이다. 방전등(51)은 유리관(52)의 양단에 전극(53)을 갖춘다. 유리관(52)의 내부의 공간에는 아르곤 등의 희가스와 수은이 봉입되는 것과 동시에, 유리관(52)의 내면의 소정 의 범위에 형광체(52a)가 도포된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the structural example of the conventional discharge lamp of a hot cathode type | mold. The
전극(53)은 코일부(54a)를 가지는 히터(54)를 갖춘다. 히터(54)는 바륨 산화물등의 전자 방출 물질(53a)이 도포된다. 히터(54)는 유리관(52)의 단부에 삽입 보관 유지되고 있는 2개의 도입선(55)의 사이에 텐션을 걸어 길게 배치되어 있다. 이 때문에, 전극(53)은 히터(54)의 코일부(54a)가 유리관(52)의 관축에 대해 직교하는 가로 방향으로 배치되어 있다. The
열음극형의 방전등(51)의 발광 원리를 설명하면, 각 전극(53)으로 통전하여 히터(54)에서 전자 방출 물질(53a)을 가열하여, 양전극(53)의 사이에 고주파로 전압을 인가하면, 전자 방출 물질(53a)로부터 전자가 방출되어 전극(53)의 사이에서 아크 방전이 발생한다.Referring to the light emission principle of the hot
전자 방출 물질(53a)로부터 방출되어 가속된 전자는 수은 원자에 충돌해, 수은 원자를 여기한다. 여기된 수은 원자는 자외선을 방출한다. 이 자외선이 형광체(52a)에 의해 가시광선으로 변환되어 방전등(51)은 발광한다.Electrons emitted and accelerated from the electron-emitting material 53a collide with the mercury atoms to excite the mercury atoms. The excited mercury atoms emit ultraviolet light. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor 52a, and the
종래의 열음극형 방전등에서는, 방전중에 생긴 이온이 전극에 충돌해 전자 방출 물질을 비산시키는 이른바 이온 스패터링이 현저하게 생긴다고 하는 문제가 있다. 즉, 전극을 구성하는 히터의 코일이 유리관의 관축에 대해 직교하는 가로방향으로 배치되므로, 코일이 많은 부분에 이온의 충돌이 일어난다. 이 때문에, 이온 스패터링이 현저하게 생긴다. 코일의 전체에 걸쳐 이온 스패터링이 현저하게 생기면, 방전중에 전자 방출 물질이 고갈해, 안정된 아크 방전을 장기간에 걸쳐서 유지할 수 없다. 따라서, 전극의 수명이 짧아진다고 하는 문제가 있었다.In a conventional hot cathode discharge lamp, there is a problem that so-called ion spattering, in which ions generated during discharge impinge on an electrode and scatter an electron emission material, occurs remarkably. That is, since the coil of the heater which comprises an electrode is arrange | positioned in the horizontal direction orthogonal to the tube axis of a glass tube, an ion collision occurs in the part with many coils. For this reason, ion sputtering arises remarkably. If ion spattering occurs remarkably throughout the coil, the electron-emitting material is depleted during discharge, and stable arc discharge cannot be maintained for a long time. Thus, there is a problem that the lifetime of the electrode is shortened.
또, 전극은 히터에 텐션을 걸어 길게 배치하므로, 장기간의 사용에 의해 단선하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.In addition, since the electrode is disposed long by applying tension to the heater, there is a problem that the electrode is easily disconnected by long-term use.
그리고, 이와 같이 전극의 수명이 짧으면 결과적으로 방전등의 수명이 짧아진다고 하는 문제가 있었다. In this way, when the life of the electrode is short, there is a problem that the life of the discharge lamp is shortened as a result.
또한, 히터가 관축에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있으므로, 관경을 작게 할 수 없다고 하는 문제가 있었다. Moreover, since a heater extended in the direction orthogonal to a tube axis, there existed a problem that a tube diameter could not be made small.
또, 관경을 작게 할 수 있는 냉음극형 방전등의 수명은 길지만, 음극 강하 전압이 크기 때문에, 효율이 나쁘다고 하는 문제가 있었다.Moreover, although the lifetime of the cold cathode discharge lamp etc. which can make a diameter small is long, there existed a problem that efficiency was bad because the cathode drop voltage was large.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 고효율화, 장기 수명화를 도모하고, 또한 관경이 가는 방전등, 방전등용 전극, 방전등용 전극의 제조 방법 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in order to solve such a subject, Comprising: It aims at providing high efficiency, long life, and the manufacturing method of a discharge lamp with a thin diameter, an electrode for discharge lamps, an electrode for discharge lamps, and a lighting apparatus.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련되는 방전등은, 코일부의 후단측으로부터 상기 코일부와 연결되는 제 1의 리드부 및 제 2의 리드부가 연장되는 히터를 가지며, 상기 히터에 전자 방출 물질이 도포된 전극을 구비하며, 상기 전극은, 발광물질을 포함하는 가스가 봉입된 내면에 형광체가 도포된 유리관의 양단에 각각 설치된 제 1의 도입선에 상기 제 1의 접속부재가 접속되며, 상기 유리관의 양단에 각각 설치된 제 2의 도입선에 상기 제 2의 접속부재가 접속되고, 상기 코일부가 상기 유리관의 관축에 따라 세로 방향으로 배치되는 것이다.In order to solve the above-mentioned problem, the discharge lamp which concerns on this invention has the heater which the 1st lead part and the 2nd lead part which are connected with the said coil part extend from the rear end side of a coil part, and discharge | emits an electron to the said heater. The electrode is coated with a material, the electrode is connected to the first connecting member is connected to the first lead line respectively provided on both ends of the glass tube coated with the phosphor on the inner surface of the gas containing the light emitting material, The said 2nd connection member is connected to the 2nd lead wire respectively provided in the both ends of a glass tube, and the said coil part is arrange | positioned longitudinally along the tube axis of the said glass tube.
본 발명과 관련되는 방전등에 의하면, 전극에 통전하여 전자 방출 물질이 가열되어 전자를 방출하는 것과 동시에, 양전극에 고주파로 전압을 인가하여 아크 방전이 발생한다. 가속된 전자가 발광 물질에 충돌해 발광 물질이 여기하고, 예를 들면 자외선을 방출한다. 그리고, 이 자외선이 형광체에 충돌해 가시광선으로 변환되어 방전등이 발광한다.According to the discharge lamp according to the present invention, an arc discharge is generated by energizing an electrode to heat an electron-emitting material to emit electrons, and at the same time applying a voltage to both electrodes at a high frequency. Accelerated electrons impinge upon the luminescent material, causing the luminescent material to excite, for example emitting ultraviolet light. The ultraviolet rays collide with the phosphors, are converted into visible light, and discharge lamps emit light.
방전중에 생긴 이온은 전극에 충돌해, 전자 방출 물질을 비산시키는 요인이 되지만, 전극의 코일부는 유리관의 관축에 따라 세로 방향으로 배치되므로, 이온은 주로 코일부의 선단에 충돌한다. 이 때문에, 코일부의 대부분에서는 전자 방출 물질의 비산이 억제된다.The ions generated during the discharge impinge on the electrodes and cause scattering of the electron-emitting material. However, since the coil portions of the electrodes are arranged in the longitudinal direction along the tube axis of the glass tube, the ions mainly collide with the tip of the coil portion. For this reason, the scattering of an electron emission substance is suppressed in most coil parts.
본 발명과 관련되는 방전등용 전극은, 코일부의 코일부의 후단측으로부터 이 코일부와 연결되는 제 1의 리드부와 제 2의 리드부가 연장되며, 전자 방출 물질이 도포된 히터와, 코일부의 선단 및 후단과 대향하는 면을 개구하여 이 코일부의 주위를 덮는 비산 방지 부재를 구비한다. The electrode for discharge lamps which concerns on this invention is the heater part by which the 1st lead part and the 2nd lead part which are connected with this coil part extend from the rear end side of the coil part of a coil part, and apply | coated the electron emission substance, and a coil part. It is provided with the scattering prevention member which opens the surface which opposes the front end and the rear end of and covers the circumference | surroundings of this coil part.
본 발명에 관한 방전등용 전극에 의하면, 유리관의 단부에 부착되면, 히터의 코일부는 유리관의 관측에 따라 세로 방향으로 배치된다. 방전중에 발생한 이온은, 주로 코일부의 선단에 충돌한다. 또한, 코일부의 주위에 배치된 비산 방지 부재에 의해 코일부의 측면에 대한 이온의 충돌을 억제하는 것과 동시에, 전자 방출 물질의 증발을 억제한다.According to the electrode for discharge lamps which concerns on this invention, when attached to the edge part of a glass tube, the coil part of a heater is arrange | positioned in a vertical direction according to observation of a glass tube. Ions generated during discharge mainly collide with the tip of the coil portion. Further, the scattering preventing member disposed around the coil portion suppresses the collision of ions with respect to the side surface of the coil portion and also suppresses the evaporation of the electron emission material.
본 발명과 관련되는 방전등용 전극의 제조 방법은, 선재를 감아 코일부의 후단측으로부터 제 1의 리드부 및 제 2의 리드부가 늘어나는 형상의 히터를 형성하는 코일 공정과 제 1의 접속 부재와 제 2의 접속 부재가 연결부에서 일체로 되며 접속 보강 부재의 제 1의 접속 부재에 히터의 제 1의 리드부를 용접하고, 제 2의 접속 부재에 제 2의 리드부를 용접하는 접속 보강 부재 용접공정과, 접속 보강 부재로 히터를 보관 유지하고, 이 히터에 전자 방출 물질을 도포하는 도포 공정과 제 1의 접속 부재에 제 1의 도입선을 용접하고, 제 2의 접속 부재에 제 2의 도입선을 용접하는 도입부 용접공정과, 접속 보강 부재로부터 연결부를 절단하며, 제 1의 접속 부재와 제 2의 접속 부재를 분리하는 절단 공정으로 구성된다.The manufacturing method of the electrode for discharge lamps which concerns on this invention WHEREIN: The coil process of forming the heater of the shape which extends a 1st lead part and a 2nd lead part from the rear end side of a coil part, and a 1st connection member, and a 1st. A connecting reinforcing member welding step of joining two connecting members at the connecting portion, welding the first lead portion of the heater to the first connecting member of the connecting reinforcing member, and welding the second lead portion to the second connecting member; An introduction portion for holding the heater with the connection reinforcing member, applying an electron emitting substance to the heater, welding the first lead wire to the first connecting member, and welding the second lead wire to the second connecting member. It consists of a welding process and the cutting process which cut | disconnects a connection part from a connection reinforcement member, and isolate | separates a 1st connection member and a 2nd connection member.
본 발명과 관련되는 방전등용 전극의 제조 방법에 의하면, 선재를 감아 구성된 히터는 제 1의 리드부가 접속 보강 부재의 제 1의 접속 부재에 접속되며, 제 2의 리드부가 제 2의 접속 부재에 접속된다. 제 1의 접속 부재와 제 2의 접속 부재는 제조 공정중 연결부에서 일체가 되므로, 히터의 형상을 보관 유지하는 기능을 가진다. 그리고, 히터의 형상을 보관 유지한 상태로 전자 방출 물질의 도포 공정과 도입선의 용접공정도를 실시하여, 제조 공정에서의 히터의 변형을 막는다.According to the manufacturing method of the electrode for electric discharge lamps which concerns on this invention, in the heater which wound the wire rod, a 1st lead part is connected to the 1st connection member of a connection reinforcement member, and a 2nd lead part is connected to a 2nd connection member. do. Since the 1st connection member and the 2nd connection member are integrated in the connection part during a manufacturing process, it has a function which hold | maintains the shape of a heater. Then, the coating step of the electron-emitting material and the welding step of the lead line are performed while the shape of the heater is maintained to prevent deformation of the heater in the manufacturing step.
본 발명과 관련되는 조명 장치는, 상술한 방전등을 갖춘 것이다.The lighting apparatus which concerns on this invention is equipped with the above-mentioned discharge lamp.
도 1은, 열음극형의 종래의 방전등의 구성예를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional discharge lamp of a hot cathode type.
도 2a는, 본 실시의 형태의 방전등의 구성예를 나타내는 주요부 단면도이다.2A is a sectional view of principal parts showing a configuration example of a discharge lamp of the present embodiment.
도 2b는, 본 실시의 형태의 방전등의 구성예를 나타내는 전체 단면도이다.2B is an overall sectional view showing a configuration example of a discharge lamp of the present embodiment.
도 3a는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 구성예를 나타내는 사시도이다.3A is a perspective view illustrating a configuration example of an electrode for discharge lamps of the present embodiment.
도 3b는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 구성예를 나타내는 사시도이다.3B is a perspective view illustrating a configuration example of the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 4a는, 히터의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.4A is an explanatory diagram showing an example of the configuration of a heater.
도 4b는, 히터의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.4B is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a heater.
도 4c는, 히터의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.4C is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a heater.
도 5는, 본 실시의 형태의 방전등과 종래의 방전등의 수명을 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing the lifespan of the discharge lamp of the present embodiment and a conventional discharge lamp.
도 6a는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6A is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6b는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6B is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6c는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6C is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6d는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6D is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6e는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6E is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6f는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6F is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6g는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6G is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6h는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6H is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 6i는, 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다.6I is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment.
도 7은, 히터 탭의 구성예를 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a configuration example of a heater tab.
도 8은, 본 실시의 형태의 조명 장치의 구성예를 나타내는 개략단면도이다.8 is a schematic sectional view showing a configuration example of the lighting apparatus of the present embodiment.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태 이하, 도면을 참조해 본 발명의 방전등, 방전등용 전극, 방전등용 전극의 제조 방법 및 조명 장치의 실시의 형태에 대해 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, embodiments of a discharge lamp, an electrode for a discharge lamp, a manufacturing method of an electrode for a discharge lamp, and an illumination device of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.방전등 및 전극의 구성1.Configuration of discharge lamp and electrode
도 2a 및 도 2b는 본 실시의 형태의 방전등의 구성예를 나타내는 단면도, 도 3a 및 도 3b는 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 구성예를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도 2a는 방전등의 단부를 관축에 따른 면으로 절단한 주요부 단면도, 도 2b는 방전등의 전체 단면도이다. 또, 도 3a는 전극을 선단측에서 본 사시도, 도 3b는 전극을 후단측에서 본 사시도이다.2A and 2B are sectional views showing a structural example of a discharge lamp of this embodiment, and FIGS. 3A and 3B are perspective views showing a configuration example of an electrode for discharge lamps of this embodiment. Here, FIG. 2A is a sectional view of an essential part of the end of the discharge lamp cut into a plane along the tube axis, and FIG. 2B is an overall sectional view of the discharge lamp. 3A is a perspective view of the electrode seen from the front end side, and FIG. 3B is a perspective view of the electrode seen from the rear end side.
본 실시의 형태의 방전등(1)은 열음극형의 방전등으로, 막대 모양으로 세경의 유리관(2)의 양단에 전극(3)을 갖춘다. 유리관(2)의 내면에는 소정의 범위에서 형광체(2a)가 도포된다. 또, 유리관(2)의 내부에는 아르곤(Ar) 혹은 네온(Ne)등의 희가스와 발광 물질인 수은(Hg)이 봉입된다.The
전극(3)은 코일부(4a)와 이 코일부(4a)로부터 연결되는 제 1의 리드부(4b) 및 제 2의 리드부(4c)로 구성되는 히터(4)를 갖춘다. 히터(4)는 텅스텐(W) 혹은 레니움텅스텐(Re-W)등의 선재로 구성된다. 텅스텐의 선재와 비교하면 레니움텅스텐의 선재가 가열시의 강도가 뛰어나므로, 본례에서는 레니움텅스텐을 채용하고 있다.The
도 4a~도 4c는 히터(4)의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다. 히터(4)의 제조 방법은 후술하지만, 예를 들면 도 4a에 도시한 바와같이, 레니움텅스텐등의 선재를 나선 모양으로 감은 것을, 선재끼리가 서로 접촉하지 않게 더욱 나선 모양으로 감아 이중의 나선 구조를 가지는 거의 원통형의 코일부(4a)를 형성하고, 코일부(4a)의 후단으로부터 2개의 리드부(4b, 4c)가 늘어나는 형상으로 한 것이다.4A to 4C are explanatory diagrams showing an example of the configuration of the
또, 도 4b의 확대도에서 도시한 바와같이, 나선 모양으로 감은 선재를 더욱 나선 모양으로 감고, 도 4b의 전체도에서 도시한 바와같이, 이 나선 모양으로 감은 선재를 더욱 나선 모양으로 감아 삼중의 나선 구조를 가지는 거의 원통형의 코일부 (4a)를 형성하고, 코일부(4a)의 후단으로부터 2개의 리드부(4b, 4c)가 늘어나는 형상으로 해도 좋다.In addition, as shown in the enlarged view of FIG. 4B, the wire wound in a spiral shape is further wound in a spiral shape, and as shown in the overall view of FIG. 4B, the wire wound in this spiral shape is further wound in a spiral shape. It is good also as a shape which forms the substantially cylindrical coil part 4a which has a spiral structure, and the two
이와 같이, 나선 모양으로 감은 선재를 더욱 나선 모양으로 감은 이중의 나선 구조를 더블 헤리칼 구조라고 칭하며, 나선 모양으로 감은 선재를 더욱 나선 모양으로 감아, 이 선재를 더욱 나선 모양으로 감은 삼중의 나선 구조를 트리플 헤리컬 구조라고 칭하고 있다.As described above, the double spiral structure in which the wire wound in a spiral shape is further wound in a spiral shape is called a double helical structure, and the triple spiral structure in which the wire wound in a spiral shape is wound in a spiral shape, and the wire wire is wound in a spiral shape. Is called a triple helical structure.
히터(4)는, 코일부(4a)가 관축에 따라 세로로 배치되어 있다는 것이 중요하고, 도 4c에 도시한 바와같이, 선재를 단지 나선 모양으로 감은 싱글 헤리컬 구조로 해도 좋다. It is important that the
또한, 히터(4)는 전자 방출 물질(3a)로서 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca)으로 구성되는 3원 알칼리 토류 금속 산화물로 피복되어 있다. 전자 방출 물질 (3a)로서는 2원의 바륨 산화물이라도 좋다. 혹은, 일반적으로 열음극형 방전등의 전자 방출 물질로서 알려져 있는 바와 같이, 상술한 알칼리 토류 금속 산화물에 산화 지르코늄을 1-5 중량%정도 첨가해도 좋다.In addition, the
그리고, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와같이, 히터(4)를 이중 또는 삼중의 나선 구조로 하면, 코일부(4a)를 형성하기 위해서 긴 선재가 필요하다. 즉, 코일부 (4a)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 이것에 의해, 코일부(4a)에 도포되는 전자 방출 물질(3a)의 양을 늘릴 수 있어 전극(3)의 수명을 늘리는 것이 가능해진다. 히터(4)를 삼중의 나선 구조로 하면, 코일부(4a)의 직경이 커지므로, 유리관(2)의 세경화를 도모하기 위해서는, 히터(4)는 이중의 나선 구조가 바람직하다. 4A and 4B, when the
여기서, 히터(4)를 형성하는 선재로서는 25μm-70μm정도의 직경의 것이 이용되지만, 이중의 나선 구조로 했을 경우의 감기 쉬움과 강도를 양립할 수 있는 굵기로서는, 예를 들면 45μm-55μm정도의 직경이 바람직하다.Here, as the wire rod forming the
전극(3)은 히터(4)를 지지하는 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)을 갖춘다. 제 1의 히터 탭(5a)은 제 1의 접속 부재이며, 히터(4)의 제 1의 리드부 (4b)의 후단측이 용접에 의해 접속된다. 제 2의 히터 탭(5b)은 제 2의 접속 부재이며, 제 2의 리드부(4c)의 후단측이 용접에 의해 접속된다.The
제 1의 히터 탭(5a) 및 제 2의 히터 탭(5b)은 예를 들면 스텐레스(SUS304) 등의 판재이며, 후술하는 전극(3)의 제조 방법에서 설명하지만, 전극(3)의 제조시 에는 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)은 일체물이며 접속 보강 부재로서 기능하고, 제조 공정중에 분리된다.The 1st heater tab 5a and the
전극(3)은 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)을 통해 제 1의 도입선 (6a)과 제 2의 도입선(6b)에 접속된다. 제 1의 도입선(6a)과 제 2의 도입선(6b)은 유리관(2)의 양단에 구비될 수 있으므로, 서로가 거의 평행하게, 유리관(2)의 단부를 외부에서 내부로 관통하고 있다.The
그리고, 제 1의 도입선(6a)의 유리관(2)의 내부로 연장되어 있는 부분의 선단 측에 제 1의 히터 탭(5a)이 용접에 의해 접속되며, 제 2의 도입선(6b)의 유리관 (2)의 내부로 연장되어 있는 부분의 선단 측에 제 2의 히터 탭(5b)이 용접에 의해 접속된다.And the 1st heater tab 5a is connected by welding to the front end side of the part which extends inside the
이와 같이 제 1의 도입선(6a) 및 제 2의 도입선(6b)에 의해 지지를 받는 전극(3)은, 히터(4)의 코일부(4a)가 유리관(2)의 관축에 따라 세로 형으로 배치되는 것으로 한다. 이 때문에, 방전에 의해서 생기는 이온은 주로 코일부(4a)의 선단에 충돌하게 되어, 코일부(4a)의 측면에서는 이온의 충돌에 의한 전자 방출 물질(3a)의 비산이 발생하기 어려운 구성이 된다.In this way, the
또, 전극(3)은 코일부(4a)의 후단측으로부터 연장되는 2개의 리드부에서 히터(4)를 도입선에 지지하므로, 히터(4)에는 텐션이 걸리지 않는 구성이며, 단선이 발생하기 어려운 구성이 된다.In addition, since the
게다가 본 실시의 형태에서는, 전극(3)에 슬리브(7)를 구비하여 전자 방출 물질(3a)의 비산이나 증발을 막는다. 슬리브(7)는 비산 방지 부재의 일례이며, 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo)등으로 구성되어 양단이 개구한 원통 형상을 가진다.In addition, in the present embodiment, the
슬리브(7)는 안쪽에 히터(4)의 코일부(4a)가 거의 평행이 되는 방향으로 삽입되어 슬리브 리드(8)에 의해서 제 1의 히터 탭(5a)에 장착된다. 이에 의해, 슬리브(7)는 코일부(4a)의 선단측과 후단측을 개방한 형태로 코일부(4a)의 주위를 가린다.The
슬리브 리드(8)는 제 1의 히터 탭(5a) 및 제 2의 히터 탭(5b)과 같이, 예를 들면 스텐레스(SUS304)로 구성된다. 또, 본례에서는 제 1의 히터 탭(5a)에 슬리브 리드(8)를 고정하는 것으로 했지만, 제 2의 히터 탭(5b)에 고정해도 괜찮다. 여기서, 슬리브(7)의 내경은 히터(4)의 코일부(4a)의 외경보다 크고, 슬리브(7)의 안쪽에 히터(4)의 코일부(4a)를 거의 평행이 되는 방향으로 삽입했을 때에, 슬리브(7)에 코일부(4a)가 접촉하지 않게 구성된다.The
또, 슬리브(7)의 외경은 유리관(2)의 내경보다 작고, 슬리브(7)와 유리관(2)이 접촉하지 않게 구성된다.Moreover, the outer diameter of the
또한, 슬리브(7)의 개구 단면(7a)보다, 코일부(4a)의 선단부가 돌출하지 않는 위치 관계가 되도록, 슬리브(7)의 설치 위치가 설정된다. 한편, 슬리브(7)와 히터(4)의 위치 관계는, 슬리브(7)의 개구 단면 (7a)으로부터 코일부(4a)의 선단부가 안쪽으로 들어가 있는 위치 관계가 바람직하지만, 슬리브(7)의 개구 단면 (7a)과 코일부(4a)의 선단부가 동일 면에 위치하고 있어도 좋다. Moreover, the installation position of the
또, 슬리브(7)의 길이를 코일부(4a)의 길이보다 길게 하고, 코일부(4a)의 측면 전체가 슬리브(7)로 덮이는 형상으로 한다.Moreover, the length of the
한편, 상술한 유리관(2)의 내면의 형광체(2a)의 도포 범위는, 전극(3)의 슬리브(7)의 개구 단면(7a)보다 약간 외측이 되는 위치까지로 한다. 이 형광체(2a)가 도포된 범위가 방전등(1)의 발광 부분이 된다.In addition, the application | coating range of the fluorescent substance 2a of the inner surface of the
2. 방전등의 동작2. Operation of discharge lamp
다음에, 본 실시의 형태의 방전등(1)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 각 전극(3)을 구성하는 히터(4)의 리드부(4b, 4c)간에 전압을 인가하기 위해서 제 1의 도입선(6a)과 제 2의 도입선(6b)의 사이에 예를 들면 5V정도의 전압을 인가하고, 히터(4)로 전자 방출 물질(3a)을 가열한다. 그리고, 양전극(3)의 사이에 고주파로 예를 들면 300V정도의 전압을 인가한다. 이에 의해, 전자 방출 물질(3a)로부터 전자가 방출되어 전극(3)의 사이에 아크 방전이 발생한다.Next, operation | movement of the
전극(3)의 사이에 아크 방전이 발생한 후에, 양전극(3)의 사이에 예를 들면 100V정도의 전압을 인가하는 것과 동시에, 각 전극(3)에 예를 들면 2V정도의 전압을 인가하는 제어를 실시한다. 한편, 각 전극(3)에는 전압을 인가하지 않아도 좋지만, 상술한 것처럼 2V정도의 전압을 인가하는 것이 수명이 보다 길어진다.After the arc discharge is generated between the
그런데, 전자 방출 물질(3a)로부터 방출되어 가속된 전자는 수은 원자에 충돌해, 수은 원자를 여기한다. 여기된 수은 원자는 자외선을 방출한다. 이 자외선이 형광체(2a)에 의해서 가시광선으로 변환되어 방전등(1)은 발광한다. However, electrons emitted from the electron-emitting material 3a and accelerated collide with the mercury atoms to excite the mercury atoms. The excited mercury atoms emit ultraviolet light. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor 2a, and the
방전중에 생긴 이온은 전극(3)에 충돌해, 전자 방출 물질(3a)을 비산시키는 요인이 되지만, 코일부(4a)가 유리관(2)의 관축에 따라 세로로 배치되므로, 이온은 주로 코일부(4a)의 선단부에 충돌한다. 이 때문에, 코일부(4a)의 측면의 대부분 에서 전자 방출 물질(3a)의 비산이 억제된다.The ions generated during discharge impinge on the
또, 코일부(4a)는 슬리브(7)에 삽입되어 슬리브(7)의 개구 단면(7a)이 코일부(4a)의 선단부로부터 돌출되어 있으므로, 코일부(4a)의 선단부에 이온의 충돌도 저감된다. 이에 의해, 장기간에 걸쳐서 전자 방출 물질(3a)의 고갈을 억제할 수 있다. 따라서, 전극(3)은 장기간에 걸쳐 전자를 방출할 수 있으므로, 전극(3)의 수명을 늘릴 수 있다.In addition, since the coil section 4a is inserted into the
또한, 전자 방출 물질(3a)은 히터(4)의 가열에 의해 증발한다. 슬리브(7)를 갖추지 않는 경우, 증발한 전자 방출 물질(3a)은 유리관(2)의 내면에 증착한다.이에 대해서, 코일부(4a)가 슬리브(7)에 삽입되는 형태로 되며, 히터(4)로부터 증발한 전자 방출 물질(3a)은 슬리브(7)의 내면에 증착한다. 그리고, 히터(4)가 가열됨에 따라 슬리브(7)도 가열되며, 슬리브(7)에 부착하고 있는 전자 방출 물질(3a)로부터도 전자가 방출된다. 따라서, 전극(3)의 수명을 늘릴 수 있다.In addition, the electron-emitting material 3a evaporates by the heating of the
이와 같이, 전극(3)의 수명을 늘릴 수 있으므로, 방전등의 장기 수명화를 도모할 수 있다. 또, 히터(4)가 슬리브(7)에 삽입되어 있으므로 열복사에 의한 저전압에 의해 소망하는 온도까지 가열할 수 있다. 예를 들면, 예열시에 인가하는 전압을 예를 들면 5V정도로부터 예를 들면 3V정도로까지 내릴 수 있다.Thus, since the lifetime of the
한편, 코일부(4a)와 슬리브(7)가 접촉하고 있으면, 히터(4a)의 온도 저하를 초래하며, 소망하는 온도로 가열하기 위해 보다 높은 전압을 인가할 필요가 생긴다. 이 때문에, 상술한 것처럼 코일부(4a)와 슬리브(7)가 비접촉이 되도록 한다.On the other hand, if the coil part 4a and the
본 실시의 형태의 방전등(1)에서는, 히터(4)의 코일부(4a)를 유리관(2)의 관 축에 따라 세로로 배치되므로, 유리관(2)의 관경은 코일부(4a)의 지름에 맞추어 세경화가 가능해진다. 종래 구조의 열음극형의 방전등에서는, 유리관의 외경은 6.2 mm정도가 한계였다. 이에 대해서 본 실시의 형태의 방전등(1)에서는, 유리관(2)의 외형을 2-3 mm정도로까지 가늘게 할 수 있다. 그리고, 코일부(4a)를 유리관(2)의 관축에 따라 세로로 배치되므로, 코일부(4a)는 전자 방출 물질(3a)을 충분한 양으로 도포할 수 있는 길이를 확보할 수 있다. 또한, 히터(4)를 예를 들면 이중의 나선 구조로 하여, 보다 많은 양의 전자 방출 물질(3a)을 도포할 수 있다.In the
그런데, 액정 디스플레이의 직하형 백라이트로서는, 디스플레이의 박형화를 도모하기 위해, 관경이 가는 냉음극형의 방전등을 이용하고 있었다. 이에 대해서, 본 실시의 형태의 방전등(1)은, 코일부(4a)를 세로 형태로 배치하기 때문에 유리관(2)의 세경화가 가능하다. 이에 의해, 본 예의 방전등(1)을 액정 디스플레이의 직하형 백라이트로서 이용했을 경우에도, 디스플레이의 박형화를 도모할 수 있다. By the way, as a direct backlight of a liquid crystal display, in order to aim at thinning of a display, the cold cathode discharge lamp of thin diameter was used. On the other hand, since the
여기서, 열음극형의 방전등은 냉음극형의 방전등과 비교해 볼 때에 발광 효율이 좋다고 알려져 있으며, 열음극형의 방전등은 냉음극형의 방전등에 비해 효율이 2배, 휘도도 2배 정도가 되는 것이 알려져 있다. 또, 일반적으로, 방전등에서는 유리관의 관경을 가늘게 하면 휘도가 향상되는 것이 알려져 있다.Here, it is known that the hot cathode type discharge lamp has better luminous efficiency as compared to the cold cathode type discharge lamp, and the hot cathode type discharge lamp is known to have twice the efficiency and twice the luminance as the cold cathode type discharge lamp. . In general, it is known that in discharge lamps, the luminance is improved by narrowing the diameter of the glass tube.
이 때문에, 본 예의 방전등(1)을 액정 디스플레이의 직하형 백라이트로서 사용했을 경우, 냉음극형의 방전등을 사용했을 경우와 동일한 정도의 휘도를 얻는다 면, 사용하는 방전등(1)의 갯수를 반정도로 삭감할 수 있다.For this reason, when the
또, 방전등(1)을 20인치의 액정 디스플레이의 직하형 백라이트로서 10개 사용했을 경우의 소비 전력은 약 33와트이다. 같은 사이즈의 냉음극형 방전등을 같은 갯수만큼 사용한 백라이트의 소비 전력이 약 55와트이므로, 본 예의 방전등(1)을 사용하면, 소비 전력이 약 40퍼센트 삭감된다. 이에 의해, 냉음극형 방전등에 비해, 휘도를 향상시키고, 또한 소비 전력을 삭감할 수 있다.In addition, when 10
그리고, 코일부(4a)는 충분한 양의 전자 방출 물질(3a)을 도포할 수 있는 길이를 확보할 수 있으므로, 유리관(2)을 세경화해도 장기 수명화를 도모할 수 있다.And since the coil part 4a can ensure the length which can apply | coat a sufficient quantity of the electron emission substance 3a, even if the
도 5는 본 실시의 형태의 방전등(1)과 종래의 방전등의 수명을 비교한 그래프로서, 도 2a, 도 2b 및 도 3a, 도 3b에서 설명한 본 실시의 형태의 방전등(1)에 있어서, 상술한 것처럼 각 전극(3)에 인가 전압을 2V로 했을 경우의 휘도의 변화를 파선(Ll)으로 나타내고 있다. 또, 본 실시의 형태의 방전등(1)에서, 각 전극(3)에 전압 인가가 없는 경우의 휘도의 변화를 일점 긴 점선(L2)으로 나타내고 있다. 또한, 도 1에 도시한 종래 구조의 방전등의 휘도의 변화를 실선(L3)으로 나타내고 있다. FIG. 5 is a graph comparing the lifespan of the
도 1에 도시한 종래 구조의 방전등은, 이온 스패터링에 의해서 전자 방출 물질의 감소가 빨라, 7000시간 정도로 사용 개시 당초의 휘도의 50%까지 휘도가 저하한다. 그리고, 10000시간에 도달하기 전에 전자 방출 물질의 고갈이나 전극의 단선이 발생한다.The discharge lamp of the conventional structure shown in FIG. 1 has a rapid decrease of an electron emission substance by ion sputtering, and the brightness | luminance falls to 50% of the brightness | luminance at the beginning of use about 7000 hours. Then, before reaching 10,000 hours, depletion of the electron-emitting material or disconnection of the electrode occurs.
이에 대해서, 도 2a, 도 2b 및 도 3a, 도 3b에서 설명한 본 실시의 형태의 방전등(1)에서는, 이온 스패터링이 발생하기 어렵고, 유리관(2)의 관경에 관계없이 충분한 양의 전자 방출 물질(3a)을 히터(4)에 도포할 수 있으므로, 각 전극(3)에 전압을 인가하지 않는 경우는, 35000시간 정도까지 상대 휘도가 50%이상이 되며, 각 전극(3)에 2V정도의 전압을 인가했을 경우는, 60000시간을 넘어도 상대 휘도가 50%이상 되어, 전자 방출 물질(3a)의 고갈이 발생하지 않는다.On the other hand, in the
또, 히터(4)에 텐션이 걸리지 않으므로, 이온 스패터링이 억제되어 히터(4)의 단선도 발생하지 않는다. 이상으로부터, 본 실시의 형태의 방전등(1)은, 종래의 방전등과 비교해 볼 때에, 5~10배 정도의 수명을 가지는 것으로 판단하였다. In addition, since tension is not applied to the
3. 전극의 제조 방법3. Manufacturing Method of Electrode
상술한 것처럼, 본 실시의 형태의 전극(3)은, 히터(4)의 코일부(4a)를 유리관(2)의 관축에 따라 세로로 배치되므로, 코일부(4a)의 후단측으로부터 연장되는 2개의 리드부에서 히터(4)를 도입선에 지지하는 구성이다.As mentioned above, since the
이 때문에, 히터(4)에는 텐션이 걸리지 않는 구성이며, 전극(3)의 제조시에 히터(4)의 형상을 보관 유지하는 것이 과제가 된다. 그러므로, 리드부와 도입선을 히터 탭을 통해 접속하고, 히터 탭을 접속 보강 부재로서 기능시키고, 히터(4)의 형상이 보관 유지되도록 한다.For this reason, it is the structure which does not apply tension to the
도 6a-도 6i는 본 실시의 형태의 방전등용 전극의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이며, 이하에 히터 탭을 이용한 전극(3)의 제조 방법에 대해 설명한다.6A-6I are process charts showing an example of a method of manufacturing the electrode for discharge lamp of the present embodiment, and a method of manufacturing the
(1) 권선 공정(1) winding process
권선 공정에서는, 우선 제 1의 코일 공정으로서 도 6a에 도시한 바와같이 예 를 들면 레니움텅스텐의 선재(9)를 몰리브덴의 심선(10)에 나선 모양으로 휘감는다. 다음에 제 2의 권선 공정으로서 도 6b에 도시한 바와같이 선재(9)가 감겨진 심선(10)을 이중의 나선 모양으로 감아 거의 원통형의 코일부(4a)를 형성하고, 코일부(4a)의 후단으로부터 2개의 리드부(4b, 4c)가 연장되는 형상으로 한다.In the winding step, first, as shown in Fig. 6A, the
여기서, 코일부(4a)에서는 인접하는 선재(9)들이 접촉하지 않는 형상이 되도록 한다. 이 권선 공정에서, 심선(10)에 의해 형상이 보관 유지된 히터(4)가 작성된다. 한편, 이 권선 공정에서는 열처리에 의해 선재(9)의 왜곡을 취하는 공정이 포함되어도 좋다.Here, in the coil portion 4a,
(2) 히터 탭 용접공정(2) Heater tap welding process
히터 탭 용접공정에서는, 히터(4)를 히터 탭에 용접한다. 도 7은 히터 탭의 구성예를 나타내는 사시도이다. 히터 탭(5)은 접속 보강 부재이며, 상술한 것처럼 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)을 갖춘다.In the heater tap welding step, the
제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)은 각각 L자형의 단면 형상이며, L자형의 단변측이 연결부(5c)로 연결되어, 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭 (5b)이 일체로 되어 있다.Each of the first heater tab 5a and the
또, 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)의 사이에는 분리홈(5d)이 형성된다. 분리홈(5d)은 연결부(5c)까지 연장되며, 후술하는 연결부(5c)의 절단에 의해 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)의 분리를 용이하게 한다.In addition, a separation groove 5d is formed between the first heater tab 5a and the
도 6a~도 6i로 돌아와서, 히터 탭 용접공정에서는, 도 6c에 도시한 바와같이, 일체로 되어 있는 히터 탭(5)의 제 1의 히터 탭(5a)에, 히터(4)의 제 1의 리드 부(4b)의 후단측을 용접한다. 또, 제 2의 히터 탭(5b)에 히터(4)의 제 2의 리드부(4c)의 후단측을 용접한다. 이에 의해, 히터(4)와 히터 탭(5)이 일체가 되는 히터 어셈블리(11)가 작성된다. 이 히터 탭 용접공정에서는, 히터(4)는 심선(1)0에 의해 형상이 보관 유지되므로, 형태 붕괴가 발생하지 않는다.Returning to FIGS. 6A-6I, in the heater tap welding step, as shown in FIG. 6C, the first heater tab 5a of the
(3) 용해 공정(3) melting process
용해 공정에서는, 도 6d에 도시한 바와같이, 레니움텅스텐의 선재(9)가 감겨진 몰리브덴의 심선(10)을 용해한다. 예를 들면, 히터 어셈블리(11)를 황산과 초산의 혼산 용액중에 담그고 몰리브덴의 심선(10)을 용해한다. 여기서, 레니움텅스텐 및 스텐레스는 혼산 용액중에서 용해하지 않기 때문에, 히터(4)와 히터 탭 (5)은 그대로 남는다.In the melting step, as shown in FIG. 6D, the
그런데, 히터(4)는 몰리브덴의 심선(10)이 용해하므로 외력에 대해 강도가 약해지지만, 히터(4)는 제 1의 리드부(4b)와 제 2의 리드부(4c)가 일체적인 구조의 히터 탭(5)으로 지지를 받고 있으므로 히터 어셈블리(11) 전체적으로 충분한 강도가 보관 유지되어 작업중에 형태 붕괴가 발생하지 않는다.By the way, since the
(4) 도포 공정(4) application process
도포 공정에서는, 도 6e에 도시한 바와같이, 히터(4)에 전자 방출 물질(3a)을 도포한다. 본 예에서는 3원의 바륨 산화물인 (Ba, Sr, Ca)CO3를 히터(4)에 도포한다. 전자 방출 물질(3a)의 도포는 예를 들면 분사법에 따라 행해진다. 분사법에서는 예를 들면 히터 어셈블리(11)를 회전시키면서 히터(4)에 전자 방출 물질(3a)의 분사를 실시하는 것으로서, 코일부(4a)의 안쪽까지 균일한 밀도로 전자 방출 물질(3a)을 도포할 수 있다. In the application step, as shown in FIG. 6E, the electron-emitting material 3a is applied to the
또, 전자 방출 물질(3a)의 도포는 딥(dip) 방법이라도 좋다. 즉, 전자 방출 물질(3a)을 넣은 용기에 히터 어셈블리(11)의 히터(4)를 넣어, 코일부(4a)에 전자 방출 물질(3a)을 도포할 수 있다.In addition, the application | coating of the electron emission substance 3a may be a dip method. That is, the
여기서, 히터(4)에 도포한 (Ba, Sr, Ca)CO3는, 제조 공정중의 가열에 의해 (Ba, Sr, Ca)0로 변화한다. 코일부(4a)에 도포된 전자 방출 물질(3a)의 막 두께는 3060μm정도가 바람직하다.Here, (Ba, Sr, Ca)
(5) 슬리브 용접공정(5) Sleeve welding process
슬리브 용접공정에서는, 우선, 도 6f에 도시한 바와같이, 슬리브(7)에 슬리브 리드(8)를 용접한다. 이에 의해, 슬리브(7)와 슬리브 리드(8)가 일체가 된 슬리브 어셈블리(12)가 작성된다. 이 슬리브 어셈블리(12)에 열처리를 실시해 더러움이나 왜곡을 취하는 공정을 부가하여도 좋다. In the sleeve welding step, first, as shown in FIG. 6F, the
다음에, 도 6g에 도시한 바와같이, 전자 방출 물질(3a)의 도포가 종료한 히어셈블리(11)와 슬리브 어셈블리(12)를 접속한다. 우선, 슬리브(7)에 히터(4)의 코일부(4a)를 삽입한다. 이 때, 슬리브 리드(8)를 제 1의 히터 탭(5a)에 위치 한 상태에서, 코일부(4a)의 측면이 슬리브(7)의 내면에 접촉하지 않게 위치 맞춤을 실시한다.Next, as shown in Fig. 6G, the
또, 코일부(4a)의 선단이 슬리브(7)의 개구 단면 (7a)보다 안쪽이 되도록 위치 맞춤을 실시한다. 그리고, 슬리브 리드(8)를 제 1의 히터 탭(5a)에 용접에 의해 접속한다. 이에 의해, 히터 어셈블리(11)와 슬리브 어셈블리(12)가 일체가 된다.Moreover, positioning is performed so that the tip end of the coil part 4a may be inward of the opening end surface 7a of the
(6) 도입선 용접공정(6) lead wire welding process
도입선 용접공정도에서는, 도 6h에 도시한 바와같이, 슬리브 어셈블리(12)의 설치까지 종료한 히터 어셈블리(11)를 제 1의 도입선(6a) 및 제 2의 도입선 (6b)에 접속한다. In the lead-in welding process diagram, as shown in FIG. 6H, the
우선, 제 1의 도입선(6a)과 제 2의 도입선(6b)은 줄기 유리(13)에 의해서 일체가 되고 있다. 제 1의 도입선(6a)과 제2의 도입선(6b)은 서로가 접촉하지 않게 소정의 간격을 두고 거의 평행하게 줄기 유리(13)에 지지를 받고 있다.First, the 1st lead wire 6a and the 2nd lead wire 6b are integrated by the
그리고, 제 1의 도입선(6a)과 제 1의 히터 탭(5a)을 용접에 의해서 접속하고, 제 2의 도입선(6b)과 제 2의 히터 탭(5b)을 용접에 의해서 접속한다.And the 1st lead wire 6a and the 1st heater tab 5a are connected by welding, and the 2nd lead wire 6b and the
그런데, 히터(4)의 제 1의 리드부(4b)와 제 2의 리드부(4c)의 간격과 줄기 유리(13)에 의해 지지를 받고 있는 제 1의 도입선(6a)과 제 2의 도입선(6b)의 간격이 다른 경우, 리드부와 도입선을 직접 접속하려고 하면, 휨가공이 필요하다. 이에 대해서, 제 1의 히터 탭(5a) 및 제 2의 히터 탭(5b)을 통해 리드부와 도입선을 접속하게 되면, 휨가공은 불필요해진다. 또, 판 모양의 히터 탭에 리드부와 도입선을 용접하여 얼라이먼트(alignment)를 용이하게 한다. 또, 접속 강도가 향상한다.By the way, the space between the
(7) 절단 공정(7) cutting process
절단 공정에서는, 도 7에 도시한 히터 탭(5)의 연결부(5c)를 레이저등으로 절단한다. 연결부(5c)의 절단 위치(C)를 2점 쇄선으로 나타내었지만,, 히터 탭 (5)은 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)의 사이에 분리홈(5d)이 형성되어 있으므로, 연결부(5c)를 절단하면, 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)의 사이는 틈새가 형성된 상태가 되어, 양자는 전기적으로 독립한다.In a cutting process, the connection part 5c of the
이상의 공정에서 도 6i에 도시한 바와같이, 전극(3)이 완성된다. 여기서, 상술한 도포 공정으로부터 도입선 용접공정에서는, 히터(4)는 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)이 일체적으로 되어 있는 히터 탭(5)에 지지를 받고 있다.이 때문에, 히터(4)의 형태 붕괴가 발생하지 않는다.In the above process, as shown in FIG. 6I, the
그리고, 절단 공정에서 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)을 분리한 단계에서는, 줄기 유리(13)에 지지를 받고 있는 제 1의 도입선(6a)과 제 2의 도입선(6b)에 의해서 히터(4)는 지지를 받는 형태가 되어, 역시 형태 붕괴는 발생하지 않는다.And in the step of separating the first heater tab 5a and the
이상과 같이, 히터 탭(5)에 의해서 히터(4)의 형상을 보관 유지할 수 있도록 하여 전극(3)을 제조하여, 제조 공정에서의 히터(4)의 변형을 막을 수 있다. 이에 의해, 일드(yield)가 향상하므로, 코일부(4a)가 유리관(2)의 관축에 따라 세로로 배치되는 히터(4)를 가지는 전극(3)을 저비용으로 제조할 수 있다.As mentioned above, the
한편 제 1의 히터 탭(5a)과 제 2의 히터 탭(5b)은 연결부(5c)의 절단 후에도 L자형의 형상으로 되므로, 강도를 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 제 1의 히터 탭 (5a)과 제 2의 히터 탭(5b)은 제조 공정에서의 보강 부재로서의 기능뿐만 아니라, 제품으로서 사용되는 경우에 보강 부재로서 기능한다.On the other hand, since the first heater tab 5a and the
도 8은 본 실시의 형태의 조명 장치의 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시의 형태의 조명 장치(14)는, 도 2a, 도 2b 및 도 3a, 도 3b에서 설명한 방전등(1)과 확산판(15)과, 휘도 업시트(16), 반사 시트(17)와 케이스(18)등을 갖춘다.8 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the lighting apparatus of the present embodiment. The
조명 장치(14)는, 케이스(18)의 저면의 예를 들면 전면에 빛을 반사하는 반사 시트(17)가 배치되며, 반사 시트(17)의 위쪽에, 복수 라인의 방전등(1)이 예를 들면 평행하게 나란히 배치된다.As for the
또, 방전등(1)의 위쪽에, 방전등(1)으로부터 출사된 빛을 확산하여 광량이 균일하게 되도록 하는 확산판(15)이 배치되며, 확산판(15)의 위쪽에, 확산판(15)으로 출사되는 빛의 휘도를 상승시키는 휘도 업시트(16)가 배치된다.Further, a
이상의 구성에서는, 방전등(1)이 발광하면, 방전등(1)으로부터 나오는 직접빛과. 반사 시트(17)에서의 반사광이 확산판(15)에 입사하여 확산되며, 조명 장치 (14)의 발광면에 있어서의 휘도가 거의 균일하게 된다. 그리고, 휘도 업시트(16)에 의해서 빛의 휘도를 상승시키고, 조명 장치(14)는 면발광한다.In the above configuration, when the
도 2a 및 도 2b에서 설명한 것처럼, 본 실시의 형태의 방전등(1)은, 전극(3)을 구성하는 히터(4)의 코일부(4a)를, 유리관(2)의 관축에 따라 세로로 배치되고, 코일부(4a)는 충분한 양의 전자 방출 물질(3a)을 도포할 수 있는 길이를 확보할 수 있으므로, 유리관(2)을 세경화해도 장기 수명화를 도모할 수 있다.2A and 2B, the
이에 의해, 본 실시의 형태의 방전등(1)을 이용하여, 얇은 형태로 장기 수명의 조명 장치(14)를 실현할 수 있다.Thereby, using the
본 발명과 관련되는 방전등에서는, 전자 방출 물질이 도포된 히터의 코일부 가, 유리관의 관축에 따라 세로로 배치되는 전극을 갖춘다. 이 본 발명과 관련되는 전극에서는, 방전중에 생긴 이온이 충돌하는 것은 주로 코일부의 선단이며, 코일부의 측면의 대부분에서는 이온 스패터링을 억제할 수 있다.In the discharge lamp according to the present invention, the coil portion of the heater to which the electron-emitting material is coated has an electrode arranged vertically along the tube axis of the glass tube. In the electrode according to the present invention, the ions generated during discharge collide with the tip of the coil portion mainly, and ion sputtering can be suppressed on most of the side surfaces of the coil portion.
이에 의해, 전자 방출 물질의 고갈이 억제되어 장기간에 걸쳐 전자를 방출할 수 있다. 또, 히터에 텐션을 걸어 길게 배치하는 형태는 아니기 때문에, 히터의 단선을 억제할 수 있다. 따라서, 전극의 장기 수명화를 도모할 수 있다. 그리고, 전극의 장기 수명화를 도모하여, 방전등의 장기 수명화를 도모할 수 있다.As a result, depletion of the electron emitting material can be suppressed, and electrons can be emitted over a long period of time. Moreover, since it is not the form which puts tension on a heater and arranges it for a long time, disconnection of a heater can be suppressed. Thus, the life of the electrode can be extended. Then, the life of the electrode can be extended, and the life of the discharge lamp can be extended.
또, 전극은 히터의 코일부가 유리관의 관축에 따라 세로로 배치되는, 코일부의 길이를 짧게 하는 일없이, 유리관의 관 직경을 가늘게 할 수 있다.Moreover, the electrode can thin the tube diameter of a glass tube, without shortening the length of a coil part in which the coil part of a heater is arrange | positioned longitudinally along the tube axis of a glass tube.
유리관의 지름을 가늘게 하여, 휘도를 향상시킬 수 있지만, 코일부는 충분한 양의 전자 방출 물질을 도포할 수 있는 길이를 확보할 수 있으므로, 장기 수명화를 도모하면서, 휘도를 향상시킬 수 있다.Although the diameter of a glass tube can be narrowed and brightness can be improved, since the coil part can ensure the length which can apply | coat a sufficient quantity of electron emission material, brightness can be improved while prolonging a lifetime.
본 발명과 관련되는 방전등용 전극은, 코일부의 주위에 비산 방지 부재를 추가로 배치하여, 이온 스패터링을 보다 억제할 수 있다. 또, 전자 방출 물질의 증발에 의한 관면 혹은 형광체에 대한 비산을 방지하고, 전자 방출 물질의 고갈도 억제할 수 있다. 이에 의해, 코일부의 주위에 비산 방지 부재를 배치한 전극을 이용한 방전등에서는, 한층 더 장기 수명화를 도모할 수 있다. The electrode for discharge lamps which concerns on this invention can arrange | position a scattering prevention member further around a coil part, and can suppress ion sputtering more. In addition, scattering of the surface or the phosphor caused by evaporation of the electron emitting material can be prevented, and depletion of the electron emitting material can be suppressed. Thereby, in the discharge lamp using the electrode which arrange | positioned the scattering prevention member around the coil part, further life extension can be aimed at.
본 발명과 관련되는 방전등용 전극의 제조 방법에서는, 히터를 접속 보강 부재로 지지한 형태로 전자 방출 물질의 도포등의 공정을 실시하므로, 제조 공정에서의 히터의 변형을 막을 수 있다. 이에 의해, 일드가 향상하므로, 코일부가 유리 관의 관축에 따라 세로로 배치되는 히터를 갖춘 전극을 염가로 제조할 수 있다.In the manufacturing method of the electrode for discharge lamps which concerns on this invention, since a process, such as application | coating of an electron emission substance, is performed in the form which supported the heater with the connection reinforcement member, deformation of the heater in a manufacturing process can be prevented. As a result, the yield is improved, so that the electrode with the heater in which the coil portion is disposed vertically along the tube axis of the glass tube can be manufactured at low cost.
본 발명과 관련되는 조명 장치에서는, 상술한 방전등을 갖추어, 박형화 및 장기 수명화를 도모할 수 있다.In the lighting apparatus according to the present invention, the above-described discharge lamp is provided, and the thickness and the life of the battery can be extended.
본 발명은, 장기 수명을 도모하며 관 직경이 가는 방전등이 되므로, 조명기구 뿐만 아니라, 액정 디스플레이등의 백라이트에 적용하고, 액정 디스플레이의 고효율화, 장기 수명화나 박형화를 도모할 수 있다.Since the present invention is a discharge lamp having a long tube life and a thin tube diameter, the present invention can be applied not only to lighting fixtures, but also to backlights such as liquid crystal displays, and to achieve high efficiency, long life, and thickness reduction of liquid crystal displays.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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