JP5684408B2 - Ceramic glass synthetic electrode and its fluorescent lamp - Google Patents
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Description
本発明は、一種の電極と蛍光灯に係り、特に、セラミックガラス合成電極及びその蛍光灯を指し、接着剤の、蛍光灯のガラス管中への進入を防止して、蛍光灯の使用寿命を延長したものを指す。 The present invention relates to a kind of electrode and fluorescent lamp, and in particular, refers to a ceramic glass synthetic electrode and its fluorescent lamp, and prevents the adhesive from entering the glass tube of the fluorescent lamp, thereby extending the service life of the fluorescent lamp. Refers to an extension.
図1を参照されたい。それはTFT−LCDのバックライトモジュールの伝統的な冷陰極管蛍光灯の断面図である。該蛍光灯100は、ガラス管120を包含し、それは一対の、ガラス管120の両末端に挿入されるカップ状金属電極110を包含し、二つのリード線130がそれぞれ二つの金属電極110の末端に接続されている。該蛍光灯100を製造する時は、該蛍光灯100をある真空レベルまで減圧し、その内に宇宙放射線により自然に出現する主要電子が出現し得る。該蛍光灯100の製造プロセス中、減圧の後、続いて50torr以上の圧力で、該蛍光灯100に対してネオン−アルゴン(Ne−Ar)ガス150を充填する。高電圧の交流電力を該蛍光灯100の両末端に位置する金属電極110に印加する時、該主要電子は電場により加速され、これにより、該ネオン−アルゴンガス150をイオン化する。このイオン化が続いて進行する時、スパークプラズマが形成され得て、そのうち、陽イオン160及びマイナスの電子140が共同で存在する。陽イオン160及び電子140は二つの金属電極110に衝突し、並びにこれにより中性化する。この状況下で、衝突により二つの金属電極110より二次電子が発生し、これにより、連続放電が可能となる。このように、二次電子の発生は、連続光発射における重要な因子である。もし二次電子発射を促進できれば、高輝度を維持できる。
Please refer to FIG. It is a cross-sectional view of a traditional cold cathode fluorescent lamp of a TFT-LCD backlight module. The
電子140が中性の水銀原子170に衝突する時、水銀原子170は励起される。励起された水銀原子170は接地状態に戻るとき、紫外光180を発射できる。紫外光180はガラス管120の内壁に塗布された蛍光物質190に入射し、並びにこれにより可視光181に変換される。これにより、電子140或いは陽イオン160が金属電極110に衝突し、金属電極110部分にスパッタリングを発生する。スパッタリングとスキャタリングを経た金属電極部品は水銀原子170が付着し、これにより複合物を形成する。この複合物が金属電極110付近に堆積する時、暗くなる現象が出現し得て、これは蛍光灯100の寿命の短縮状況を形成し得る。ゆえに、寿命の短縮は、蛍光灯100にとって、重大な問題である。
When the
この問題を克服するため、現在すでに数種類の解決方法が提出されている。(1)該蛍光灯100ないに充填されたネオン−アルゴンガス150の励起及びイオン化に基づき、ペニー効果を利用して放電開始電圧を下げる方法であり、こうしてこれら金属電極110に衝突する電子140或いは陽イオン160のパルスを減らし、これによりスパッタリングの発生を減らす。(2)ガス圧力をできるだけ下げることにより、放電開始電圧を減らす方法である。しかし、放電開始電圧が低いとき、金属電極110に衝突する陽イオン160或いは電子140の運動エネルギーは減少して、二次電子の金属電極110からの発射を減らし、こうして蛍光灯100の輝度の減衰をもたらし得る。
Several solutions have already been submitted to overcome this problem. (1) Based on excitation and ionization of neon-
この問題を克服するため、現在さらに、もう一種の方式が提出されており、それは選択的に作業性能が低い材料を採用して該金属電極110を製造し、こうして金属電極110の電子供給を助ける。しかし、この方式は製造コストをアップし得て、なぜならこのような材料の価格は高いためである。このほか、この方式はさらに、高価なホウケイ酸ガラスを該ガラス管120の材料として使用しなければならず、これにより該ガラス管120及び該リード線130の熱膨張係数を調整する。蛍光灯100は低インピーダンスを有し、これによりそのインピーダンス成分は明らかに高くなり得るため、一つの変圧器が僅かに一つの蛍光灯100しか駆動できず、総製造コストが増加することになる。このほか、ガラス管120の直径が増大し、これにより輝度が大幅に低減し、且つ該蛍光灯100の機械強固性は比較的弱い。これにより、上述の蛍光灯100は並びに大型直径を有する蛍光灯(管直径が4mm以上)をバックライトとして必要とする大型テレビに運用するのは容易でない。
In order to overcome this problem, another type of method is currently being submitted, which selectively employs a material with low work performance to manufacture the
この問題を解決するため、すでに外部電極を具えた蛍光灯が開発されており、図2に示されるように、ガラス管210の両末端の外部表面に、それぞれ導体層221が設置されるか、或いはそれぞれ金属カバーキャップ220に嵌め込まれると共に金属カバーキャップ220に接触する。図2の、外部電極を有する蛍光灯200内で、蛍光物質はガラス管210の内部表面に塗布され、その両者末端はシールされる。ガラス管210の内部空間には、帯電ガスを包含する混合物が充填され、それはたとえば、アルゴン(Ar)或いはネオン(Ne)を包含する不活性ガス及び水銀(Hg)ガスを包含する。導体層221は各種形状を有し、且つ該ガラス管210の両者末端の外部表面部分に設置され、それは銀或いは炭素とされ得る。このほか、ガラス管210の両末端には並びにそれぞれ金属カバーキャップ220が設置されている。
In order to solve this problem, fluorescent lamps having external electrodes have already been developed. As shown in FIG. 2, the conductor layers 221 are respectively installed on the outer surfaces of both ends of the
高圧交流電源(AC)が該導体層221に印加されるとき、金属カバーキャップ220に接触するガラス管210の両末端は、誘電材料の役割を果たし、強烈な誘導電場を発生する。さらに詳しく説明すると、金属カバーキャップ220に印加される電圧の分極がプラスであるとき、電子は該導体層221に接触するガラス管210内に累積する。反対に、電圧の分極がマイナスであるときは、すなわち、該導体層221に接触するガラス管210内に陽イオンが累積する。該交流電源の電場の連続分極変換により、ガラス管210の両末端の辺壁に累積する電荷は、ガラス管210の対向する両末端間で互換され得る。したがって、辺壁電荷が不活性ガスと一緒に供給される水銀ガスに衝突するとき、水素原子が励起される。その後、この励起過程中に発生した紫外光が該ガラス管210の内部辺壁に塗布された蛍光物質を励起し、これにより可視光が発射される。
When a high-voltage AC power supply (AC) is applied to the
伝統的な、外部電極を有する蛍光灯200は、該ガラス管210の両末端部分の区域が誘電材料とされて並びに該導体層221が設置され、ゆえに、末端区域は拡大され得て、これにより、辺壁電荷の規模が増加し得て、それにより、蛍光灯200の輝度がアップする。しかし、該導体層221は縦方向の延伸には制限があり、これにより、該導体層221の縦方向上の延伸部分では、輻射される光線は減少し得て、このために発光効率が低減する。
In the
上述の欠点に基づき、特許文献1記載の「セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯」は、一種のセラミックガラス合成電極を提示し、このセラミックガラス合成電極はセラミックとガラスの合成物とされ、それは比較的高い誘電率、比較的高い二次電子発射効率を有し、並びに同じ電場下で比較的高い分極を有し、これにより、さらに多くの電子及び陽イオンを移動させて蛍光灯の輝度をアップできる。図3に示されるように、該セラミックガラス合成電極300は中空円柱形を呈し、ガラス管の両末端に設置され、該セラミックガラス合成電極300は二つの内径310と313を有し、この二つの内径310と313は並びに同じでなく、内径310は内径313より小さく、ゆえに、セラミックガラス合成電極300の内部は階段状を呈し、内径313はガラス管の外径よりやや大きく、これにより、セラミックガラス合成電極300は、ガラス管の末端に嵌合可能であり、内径310はすなわちガラス管の外径より小さい。
Based on the above-mentioned drawbacks, the “fluorescent lamp with ceramic glass composite electrode” described in Patent Document 1 presents a kind of ceramic glass composite electrode, which is a composite of ceramic and glass, It has a relatively high dielectric constant, a relatively high secondary electron emission efficiency, and a relatively high polarization under the same electric field, thereby moving more electrons and cations to increase the brightness of the fluorescent lamp. Can be up. As shown in FIG. 3, the ceramic
セラミックガラス合成電極300がガラス管に嵌合される前に、ガラス管の末端の外表面には接着剤が塗布されなければならず、続いてさらに、セラミックガラス合成電極300がガラス管の末端に嵌合されることで、セラミックガラス合成電極300がガラス管の末端に固定される。ただし、接着剤のガラス管の外表面への塗布される剤量はコントロールが容易でなく、ゆえに、ガラス管の外表面において接着剤が塗布過多或いは塗布過少となりやすく、接着剤が少なすぎると、確実にセラミックガラス合成電極300をガラス管の末端に固定できず、接着剤が多すぎると、ガラス管中に溢れて進入し、これによりガラス管内の混合ガスを汚染し、蛍光灯の発光効率と使用寿命に影響を与える。このほか、セラミックガラス合成電極300の内径は並びに同じでなく、ゆえに、製造上一定の難度を有し、これにより製造工程の複雑度とコストがアップしてしまう。これにより、いかに接着剤を、セラミックガラス合成電極300をガラス管の末端に嵌合するときにガラス管中に流入させないようにするかが、現在の重要な課題となっている。
Before the ceramic
これにより、本発明は上述の問題に対して、一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯を提出し、上述の周知の技術の欠点を改善するほか、蛍光灯の使用寿命を延長し、上述の問題を解決する。 Accordingly, the present invention provides a kind of ceramic glass synthetic electrode and its fluorescent lamp to solve the above-mentioned problems, and improves the above-mentioned disadvantages of the known technology, and extends the service life of the fluorescent lamp. Solve a problem.
本発明の目的の一つは、一種のセラミックガラス合成電極を提供することにあり、それは、中空円柱とされて且つ内径が同じであり、ゆえにその構造は簡単で製造に便利で製造コストを下げる目的を達成する。 One of the objects of the present invention is to provide a kind of ceramic glass composite electrode, which is a hollow cylinder and has the same inner diameter, so its structure is simple and convenient to manufacture and lowers the manufacturing cost. Achieve the goal.
本発明の目的の一つは、一種の、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯を提供することにあり、そのガラス管の末端はストッパを具え、該ストッパはセラミックガラス合成電極がガラス管の末端に嵌合されるとき、セラミックガラス合成電極に当接してセラミックガラス合成電極のガラス管における位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着するときにガラス管中に流入して、蛍光灯の使用寿命に影響を与えるのを防止する。 One of the objects of the present invention is to provide a kind of fluorescent lamp having a ceramic glass composite electrode, the end of the glass tube having a stopper, and the stopper is provided with the ceramic glass composite electrode at the end of the glass tube. The ceramic glass composite electrode abuts the ceramic glass composite electrode to limit the position of the ceramic glass composite electrode in the glass tube, and the adhesive flows into the glass tube when bonding the glass tube and the ceramic glass composite electrode. To prevent the fluorescent lamp from affecting the service life.
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、
ガラス管と、
該ガラス管の少なくとも一つの末端に設置される少なくとも一つのストッパと、
複数のセラミックガラス合成電極であって、それぞれ該ガラス管の両末端に設置され、且つ該ガラス管の該ストッパに当接し、これらセラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物とされる、上記複数のセラミックガラス合成電極と、
を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらセラミックガラス合成電極は円柱とされ、並びに僅かに一つの内径を有し、且つこれらセラミックガラス合成電極の内部は直筒状を呈する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の外部表面に設置される複数の導体層を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の末端に設置される、複数のシール部品を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらシール部品はそれぞれストッパを具え、該ストッパにより該セラミックガラス合成電極の末端に当接する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、該ストッパは凸状物とされ且つ環状を呈する。
セラミックガラス合成電極において、
電極本体であって、蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされてセラミックガラス合成物であり、該円柱は僅かに一つの内径を有する、上記電極本体を包含する。
セラミックガラス合成電極において、さらに、
該電極本体の外部表面に設けられた導体層を包含する。
セラミックガラス合成電極において、該電極本体の内部は直筒状を呈する。
セラミックガラス合成電極において、該電極本体は該ガラス管の末端に位置するストッパに当接する。
In fluorescent lamps with ceramic glass composite electrodes,
A glass tube,
At least one stopper installed at at least one end of the glass tube;
A plurality of ceramic glass composite electrodes, each of which is installed at both ends of the glass tube and abuts against the stopper of the glass tube, and the ceramic glass composite electrodes are ceramic glass composites. A glass synthetic electrode;
Is included.
In a fluorescent lamp provided with a ceramic glass synthetic electrode, these ceramic glass synthetic electrodes are cylindrical and have only one inner diameter, and the inside of these ceramic glass synthetic electrodes has a straight cylindrical shape.
In a fluorescent lamp equipped with a ceramic glass composite electrode,
Each includes a plurality of conductor layers installed on the outer surface of the ceramic glass composite electrode.
In a fluorescent lamp equipped with a ceramic glass composite electrode,
It includes a plurality of sealing parts, each installed at the end of these ceramic glass composite electrodes.
In a fluorescent lamp provided with a ceramic glass composite electrode, each of these sealing parts has a stopper, and abuts against the end of the ceramic glass composite electrode by the stopper.
In a fluorescent lamp provided with a ceramic glass synthetic electrode, the stopper is convex and has an annular shape.
In ceramic glass composite electrode,
An electrode body, which is provided at the end of a glass tube of a fluorescent lamp and is a cylinder made of a ceramic glass composition, which includes the electrode body having only one inner diameter.
In the ceramic glass composite electrode,
It includes a conductor layer provided on the outer surface of the electrode body.
In the ceramic glass synthetic electrode, the inside of the electrode body has a straight cylindrical shape.
In the ceramic glass composite electrode, the electrode body abuts against a stopper located at the end of the glass tube.
本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯は、ガラス管、少なくとも一つのストッパ、複数のセラミックガラス合成電極を包含し、ストッパはガラス管の少なくとも一つの末端に設置され、これらセラミックガラス合成電極は、それぞれガラス管の両末端に設置され、且つガラス管のストッパに当接してセラミックガラス合成電極のガラス管における位置が制限され、且つ接着剤のガラス管中への流入が防止され、こうして蛍光灯の使用寿命が延長される。本発明のセラミックガラス合成電極は円柱とされると共にセラミックガラス合成物とされ、該円柱は一つだけの内径を有し、その構造は簡単で製造生産に便利であり、且つ製造コストを下げることができる。 The fluorescent lamp provided with the ceramic glass composite electrode of the present invention includes a glass tube, at least one stopper, and a plurality of ceramic glass composite electrodes, and the stopper is disposed at at least one end of the glass tube. Are placed at both ends of the glass tube and contact the stopper of the glass tube to restrict the position of the ceramic glass composite electrode in the glass tube and prevent the adhesive from flowing into the glass tube. The service life of the lamp is extended. The ceramic glass composite electrode of the present invention is formed into a cylinder and a ceramic glass composite, and the cylinder has only one inner diameter, the structure is simple and convenient for manufacturing production, and the manufacturing cost is reduced. Can do.
総合すると、本発明は一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯であり、セラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物であり、それは蛍光灯のガラス管の末端に設置され、これによりセラミックガラス合成電極のガラス管における嵌合の位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着する時に、ガラス管中に流入するのを防止し、こうして、蛍光灯の使用寿命を延長する。 In summary, the present invention is a kind of ceramic glass composite electrode and its fluorescent lamp, which is a ceramic glass composite, which is installed at the end of the glass tube of the fluorescent lamp, thereby Limiting the fitting position in the glass tube and preventing the adhesive from flowing into the glass tube when bonding the glass tube and the ceramic glass composite electrode, thus extending the service life of the fluorescent lamp.
以下に本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的及び作用効果について、以下に例を挙げ並びに図面を組み合わせて詳細に説明する。 The technical contents, structural features, objects to be achieved, and operational effects of the present invention will be described in detail below with reference to examples and drawings.
図4Aと図4Bを参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の第1実施例の断面図である。図示されるように、本発明の蛍光灯400は、ガラス管412、複数のシール部品420、複数の電極430を包含する。該ガラス管412は、内部空間を有し、該内部空間は不活性ガス及び金属蒸気の混合物(図示せず)が充填される。このほか、該ガラス管412の内部表面には蛍光物質が塗布される。該ガラス管412の形状は、管形、U形或いは長方形とされ得る。図4Aと図4B中、該ガラス管412は管形とされる。該ガラス管412は、ホウケイ酸ガラス、無鉛ガラス或いは石英ガラスで形成され得る。このほか、本発明の該ガラス管412の両末端はそれぞれストッパ414を具えている。本発明のある実施例では、これらストッパ414は突出物とされ且つ環状を呈する。
See FIGS. 4A and 4B. It is a cross-sectional view of a first embodiment of a fluorescent lamp comprising the ceramic glass composite electrode of the present invention. As shown in the figure, the
これら電極430は、いずれもセラミックガラス合成電極とされ、それは、セラミックガラス合成物を包含し、高い誘電率と高い二次電子発射効率等の特性を有する。これら電極430はそれぞれ該ガラス管412の両末端に嵌合され、これら電極430の一つの末端はそれぞれ該ガラス管412の両末端に位置する該ストッパ414に当接する。これにより、これらストッパ414はこれら電極430の該ガラス管412における位置を制限するのに用いられ、すなわち、該ガラス管412のこれら電極430への進入の長さを制限する。これらシール部品420は、それぞれこれら電極430の他端に設置され、これらシール部品420の一つの末端はそれぞれストッパ423を具え、これら電極430の末端をストップするのに用いられ、これによりこれら電極430のシール部品420における位置を制限し、すなわちこれらシール部品420のこれら電極430における進入の長さを制限する。本発明の一つの実施例中、これらストッパ423は突出物とされ且つ環状を呈する。図4Bに示されるように、混合物の該ガラス管412への充填が完成した後、これらシール部品420が熱処理されることで、これらシール部品420の開口が封じられ、これらシール部品420がこれら電極430の開口を封じることにより、該ガラス管412の両末端がシールされる。
These
さらに強固にこれら電極430を該ガラス管412の両末端に固定するため、これら電極430がそれぞれ該ガラス管412の両末端に嵌合された後、接着剤440が該ガラス管412とこれら電極430の接合部分に塗布されることで、これら電極430が該ガラス管412の両末端に固定され、且つその後に該ガラス管412に充填されるガスの漏洩を防止でき、該接着剤440は該ガラス管412とこれら電極430の外表面に塗布される。このほか、さらに該接着剤440がこれら電極430とこれらシール部品420の接合部分に塗布されることで、これらシール部品420をこれら電極430において固定し、該接着剤440はこれら電極430とこれらシール部品420の外表面に塗布される。該接着剤440の熱膨張係数は、該ガラス管412及びこれら電極430の熱膨張係数の間である。該接着剤440が該ガラス管412、これら電極430とこれらシール部品420に塗布されるときには、熱処理を行う必要があり、その温度は該ガラス管412の軟化点より高くない。熱処理は該ガラス管412の減圧と該ガラス管412への混合物の充填の前に行われる。
In order to more firmly fix these
これにより、該電極430の両末端はそれぞれ該ガラス管412の該ストッパ414と該シール部品420の該ストッパ423により当て止めされ、ゆえに該接着剤440は該電極430と該ガラス管412内に流入せず、該ガラス管412内部の混合物を汚染せず、これにより該蛍光灯400の使用寿命に影響を与えない。このほか、本発明の該蛍光灯400はさらに複数の導体層450を包含し、それはそれぞれこれら電極430の外部表面に設置される。本発明のある実施例中、これら導体層450の材料は銀或いは炭素とされる。
As a result, both ends of the
図5A及び図5Bを参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極の好ましい実施例の平面図及び断面図である。図示されるように、該電極430は電極本体435を具え、それはセラミックガラス合成物とされ、且つ円柱とされる。このほか、それは中空とされて収容空間を有し、該蛍光灯400の該ガラス管412の末端に設置される(図4Aに示されるとおり)。このほか、該電極430は僅かに内径を有し、ゆえに、該電極430の内部は直筒状を呈し、且つ該電極430の内径は該ガラス管412の外径よりやや大きく、これにより該ガラス管412の末端に嵌合される。これにより、本発明の該電極430の構造は簡単で、製造生産に便利で、ゆえに生産効率をアップし生産コストを下げることができる。該電極本体435は該ガラス管412の末端と該シール部品420に嵌合されるとき、該電極本体435の両末端は、該ガラス管412の該ストッパ414と該シール部品420の該ストッパ423に当て止めされる(図4Aに示されるとおり)。図4Aに示される該導体層450はすなわち、該電極本体435の外表面に設置される。本発明の該電極430の材料は、蛍光物質セラミックガラス合成物とされ得て、その誘電率は比較的優れた温度安定性を有し、或いは摂氏−30度或いはそれ以上でガラス転移温度を有さないセラミックガラス合成物とされ得る。該電極430はセラミックガラス合成物を利用し、粉末射出モールディング工程或いはドライプレス工程により形成される。
See FIGS. 5A and 5B. It is the top view and sectional drawing of the preferable Example of the ceramic glass synthetic electrode of this invention. As shown, the
該蛍光灯400の該ガラス管412及びこれらシール部品420の全ての内部辺壁には、これら電極430以外は、いずれも蛍光物質が塗布される。該蛍光灯400内に充填されるガスは、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、及び水銀ガスを包含する。水銀ガスでなければ、代わりにキセノンガス(Xe)を使用できる。該ガラス管412にガスを充填する前には、先に該ガラス管412を減圧する必要があり、減圧の方式は、真空ポンプを図4Aに示されるような該ガラス管412の両末端に接続し、該ガラス管412内の空気を抜き取る。その後、ネオン、アルゴン及び水銀を包含するガスを該ガラス管412内に充填する。続いて、これらシール部品420に対して熱処理を行ない、これらシール部品420の開口をシールし、こうして該ガラス管412の両末端をシールする。
Except for these
これら電極430のセラミックガラス合成物の好ましい実施例は、高度スパッタリング抵抗性を有する溶融モールドガラス、たとえば、ガラス溶融材料とされる。スパッタリングは該蛍光灯400のこれら電極430の内部の局部損傷の現象とされ、これはアルゴン陽イオンのような不活性元素、水銀イオン或いは電子がこれら電極430の内部辺壁に衝突することで形成される。本発明のある実施例中、該ガラス管412は該セラミックガラス合成物の熱膨張係数に類似の熱膨張係数を有する無鉛ガラスで形成される。
A preferred embodiment of the ceramic glass composite of these
図6を参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の第2の好ましい実施例の断面図である。図示されるように、この実施例の該蛍光灯400の一つの電極460はカップ状を呈し、該電極460はまたセラミックガラス合成電極とされ、それは該電極430と同様に円柱とされ、並びに一つだけの内径を有し内部は直筒状を呈する。該電極460は該ガラス管412の一つの末端に嵌合され、並びに該ガラス管412の該ストッパ414に当接し、該電極460と該ガラス管412の接合部分に該接着剤440が塗布されて、該電極460が該ガラス管412の末端に固定され、並びに該ガラス管412内のガスの漏出により該蛍光灯400の使用寿命に影響が生じるのを防止する。この実施例の該電極460はカップ状を呈し、ゆえに、直接に該ガラス管412の一つの末端を封じることができ、該シール部品420を使用する必要がない。
See FIG. It is a cross-sectional view of a second preferred embodiment of a fluorescent lamp comprising the ceramic glass composite electrode of the present invention. As shown, one
本発明のある具体的実施例によると、該電極430と460の材料は以下の組成成分を有する。
According to a specific embodiment of the present invention, the materials of the
配合材料1
(CaO- MgO- SrO- ZrO2-TiO2 )+溶融ガラス材料A
Compounding material 1
(CaO- MgO- SrO- ZrO 2 -TiO 2 ) + molten glass material A
この配合材料1の材料は、以下の表1に表示される組成成分比(サンプルEC1からEC6)を有し、並びにその誘電率及び誘電損失を室温で測定した。その結果は以下の表1に表示されるとおりである。 The material of Compounding Material 1 had a composition component ratio (samples EC1 to EC6) shown in Table 1 below, and its dielectric constant and dielectric loss were measured at room temperature. The results are as shown in Table 1 below.
この実施例の溶融ガラス材料添加物に使用されるのは、ガラス管に用いられる無鉛ガラスSF−44である。その熱膨張係数は、95×10-7/Kであり、これにより0.6molのBaO及び0.4molのCaOを、1molのSiO2 に加入して該熱膨張係数を調整する。或いは、該サンプルの総量値に基づき0.3〜10wt%の溶融ガラス材料を加え、これは無鉛ガラスと同じ組成成分を有し、その後、さらに摂氏1000度でこれら成分を合成する。これにより、さらに3wt%のMnO及びAl2 O3 を添加する。 It is lead-free glass SF-44 used for a glass tube that is used for the molten glass material additive of this embodiment. The coefficient of thermal expansion is 95 × 10 −7 / K, and 0.6 mol of BaO and 0.4 mol of CaO are added to 1 mol of SiO 2 to adjust the coefficient of thermal expansion. Alternatively, 0.3 to 10 wt% of molten glass material is added based on the total amount of the sample, which has the same compositional components as lead-free glass, and then synthesizes these components at 1000 degrees Celsius. Thereby, 3 wt% of MnO and Al 2 O 3 are further added.
表1から明らかに分かるように、TiO2 の割合が高くなると、誘電率もアップする。該蛍光灯を製造するとき、1000Vrms 以上の交流電源を該電極に使用される組成成分のセラミックガラス合成物に印加すると、熱の発生は該誘電損失の減少と正比例の関係で減少する。この状況で、該誘電損失はMnO及びAl2 O3 の添加により約0.1%まで減少する。このほか、該蛍光灯の温度変化に基づく安定性を高めるため、該セラミックガラス合成物の誘電率は高温安定性を有しているべきである。個別の組成成分の誘電率の高温安定性は図7に示されるとおりである。図7から分かるように、全ての電極組成成分は、摂氏マイナス30度から250度の温度範囲内で安定した誘電率変化を有する。したがって、誘電率が低いときに、温度安定性は高くなることが観察される。これにより、本発明の第1実施例の電極組成成分は、一般のガラスより高い誘電率を有し、且つその誘電率は比較的優れた温度安定性を現出する。 As can be clearly seen from Table 1, the dielectric constant increases as the proportion of TiO 2 increases. When the fluorescent lamp is manufactured, if an AC power supply of 1000 V rms or more is applied to the ceramic glass composition of the composition used for the electrode, the heat generation is reduced in direct proportion to the reduction of the dielectric loss. In this situation, the dielectric loss is reduced to about 0.1% by the addition of MnO and Al 2 O 3 . In addition, the dielectric constant of the ceramic glass composite should have high temperature stability in order to enhance the stability based on temperature changes of the fluorescent lamp. The high temperature stability of the dielectric constant of the individual composition components is as shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, all electrode composition components have stable dielectric constant changes within a temperature range of minus 30 degrees Celsius to 250 degrees Celsius. Thus, it is observed that the temperature stability increases when the dielectric constant is low. As a result, the electrode composition component of the first embodiment of the present invention has a higher dielectric constant than that of ordinary glass, and the dielectric constant exhibits relatively excellent temperature stability.
本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の性能は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯より優れている。その比較結果は、以下の表2に示されるとおりである。この比較結果は、同じ直径及び同じ長さの本発明の蛍光灯と伝統的な蛍光灯を比較したものである。Tektronixの高電圧プローブ及び電流センサを利用し、該蛍光灯の両者末端に印加された電流及び電圧を測定し、その後、BM−7A輝度計を用いて輝度を測定した。結果は以下の表2に示されるとおりである。 The performance of the fluorescent lamp provided with the ceramic glass composite electrode of the present invention is superior to the fluorescent lamp provided with the traditional external electrode. The comparison results are as shown in Table 2 below. This comparison result is a comparison between the fluorescent lamp of the present invention having the same diameter and the same length and the traditional fluorescent lamp. Using a Tektronix high voltage probe and current sensor, the current and voltage applied to both ends of the fluorescent lamp were measured, and then the luminance was measured using a BM-7A luminance meter. The results are as shown in Table 2 below.
表2から分かるように、本発明の蛍光灯は、該EC1電極を利用し、このEC1電極は、該第1実施例中で、最低の誘電率を有する電極であり、本発明の蛍光灯の長さは、伝統的な蛍光灯の長さと同じである。該伝統的な蛍光灯の入力パワーは9ワットであり、本発明の蛍光灯の入力パワーは16ワットであり、これにより、約1.7倍にアップしている。このほか、本発明の蛍光灯の輝度は該伝統的な蛍光灯の4.2倍である。このほか、インバータを利用して二つの蛍光灯を駆動し、これにより、蛍光灯の平行駆動を実現できる。 As can be seen from Table 2, the fluorescent lamp of the present invention uses the EC1 electrode, and this EC1 electrode is the electrode having the lowest dielectric constant in the first embodiment. The length is the same as that of traditional fluorescent lamps. The input power of the traditional fluorescent lamp is 9 watts, and the input power of the fluorescent lamp of the present invention is 16 watts, which increases about 1.7 times. In addition, the brightness of the fluorescent lamp of the present invention is 4.2 times that of the traditional fluorescent lamp. In addition, two fluorescent lamps are driven using an inverter, and thereby, parallel driving of the fluorescent lamps can be realized.
異なる個別のセラミックガラス合成電極を利用し、該誘電率に基づき変化する輝度を決定できる。結果は以下の表3に示されるとおりである。 Different individual ceramic glass composite electrodes can be utilized to determine varying brightness based on the dielectric constant. The results are as shown in Table 3 below.
表3から分かるように、入力パワーが同じであるとき、輝度は誘電率と正比例の関係をなす。さらにこの関係を簡単に説明するため、図8に輝度と誘電率の間の関係を示す。 As can be seen from Table 3, when the input power is the same, the luminance is directly proportional to the dielectric constant. Further, in order to briefly explain this relationship, FIG. 8 shows a relationship between luminance and dielectric constant.
このほか、第1実施例の電極の蛍光灯と伝統的な蛍光灯の効果を比較するため、32インチのTFT−LCDテレビのバックライトモジュールの外部電極を有する蛍光灯の性質と本発明の蛍光灯の性質を比較した。結果は以下の表4に示されるとおりである。 In addition, in order to compare the effect of the fluorescent lamp of the electrode of the first embodiment and the traditional fluorescent lamp, the nature of the fluorescent lamp having the external electrode of the backlight module of the 32-inch TFT-LCD TV and the fluorescent lamp of the present invention. The properties of the lights were compared. The results are as shown in Table 4 below.
表4から分かるように、本発明の蛍光灯の輝度は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯の輝度より高い。 As can be seen from Table 4, the brightness of the fluorescent lamp of the present invention is higher than that of a fluorescent lamp with a traditional external electrode.
上述したように、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯と比較すると、本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯は、平行駆動時に3倍或いはそれ以上の高輝度を達成できる。 As described above, when compared with a fluorescent lamp having a conventional external electrode, the fluorescent lamp having the ceramic glass composite electrode of the present invention can achieve a brightness of three times or more when driven in parallel.
本発明の第2実施例によると、該セラミックガラス合成電極は以下に列記された材料組成成分を有する。 According to a second embodiment of the present invention, the ceramic glass composite electrode has the material composition components listed below.
配合材料2
(CaO- MgO- SrO- ZrO2-TiO2 )+溶融ガラス材料B
Compounding material 2
(CaO- MgO- SrO- ZrO 2 -TiO 2 ) + molten glass material B
この配合材料2の材料は、以下の表5に表示される組成成分比を有し、並びにその誘電率及び誘電損失を室温で測定した。その結果は以下の表5に表示されるとおりである。 The material of this compounding material 2 has a composition component ratio shown in Table 5 below, and its dielectric constant and dielectric loss were measured at room temperature. The results are as shown in Table 5 below.
この実施例の溶融ガラス材料添加物に使用されるのは、ガラス管に用いられるホウケイ酸ガラスである。その熱膨張係数は、33×10-7/Kであり、これにより該セラミックガラス合成物内に加えて熱膨張係数を調整する成分は、75wt%のSiO2 、18wt%のB2 O3 、4wt%のNa2 O、2wt%のK2 O及び1wt%のAl2 O3 を包含する。摂氏1100度でこの溶融ガラス材料を合成し、その後、さらに表5の組成成分の総量値により0.3〜10wt%の量を添加する。このほか、MnO及びAl2 O3 を添加物として利用し得る。該添加物の量は3wt%に設定され得る。 The molten glass material additive used in this example is borosilicate glass used in glass tubes. The coefficient of thermal expansion is 33 × 10 −7 / K, and the components for adjusting the coefficient of thermal expansion in addition to the ceramic glass composition are 75 wt% SiO 2 , 18 wt% B 2 O 3 , Includes 4 wt% Na 2 O, 2 wt% K 2 O and 1 wt% Al 2 O 3 . This molten glass material is synthesized at 1100 degrees Celsius, and then an amount of 0.3 to 10 wt% is added according to the total amount of the composition components shown in Table 5. In addition, MnO and Al 2 O 3 can be used as additives. The amount of the additive can be set to 3 wt%.
該セラミックガラス合成電極の熱膨張係数は36〜60×10-7/Kであり、これは該ガラス添加物量の増加に伴い漸次減少する。同時に、該溶融ガラス材料成分のタイプに基づき、この実施例の該誘電率と配合材料1の誘電率と異なる。表5は5wt%の溶融ガラス材料Bを増加した時の、各電極組成成分の誘電率及び誘電損失を表示する。表5から分かるように、TiO2 の割合が高くなると、誘電率もアップする。該蛍光灯を製造するとき、1000Vrms 以上の交流電源を該電極に使用される組成成分のセラミックガラス合成物に印加すると、熱の発生は該誘電損失の減少と正比例の関係で減少する。こうして、MnO及びAl2 O3 の増加により誘電損失を約0.1%まで減らせる。 The thermal expansion coefficient of the ceramic glass composite electrode is 36 to 60 × 10 −7 / K, and this gradually decreases as the amount of the glass additive increases. At the same time, the dielectric constant of this embodiment differs from the dielectric constant of compounding material 1 based on the type of molten glass material component. Table 5 shows the dielectric constant and dielectric loss of each electrode composition component when 5 wt% of molten glass material B is increased. As can be seen from Table 5, the dielectric constant increases as the proportion of TiO 2 increases. When the fluorescent lamp is manufactured, if an AC power supply of 1000 V rms or more is applied to the ceramic glass composition of the composition used for the electrode, the heat generation is reduced in direct proportion to the reduction of the dielectric loss. Thus, the dielectric loss can be reduced to about 0.1% by increasing MnO and Al 2 O 3 .
上述の組成成分のセラミックガラス合成電極を利用し、第1実施例中の方法により蛍光灯を製造し、その性能を伝統的な外部電極を具えた蛍光灯と比較した。その結果は、以下の表6に示されるとおりである。 Using the ceramic glass synthetic electrode having the above-described composition component, a fluorescent lamp was manufactured by the method in the first embodiment, and its performance was compared with that of a fluorescent lamp having a traditional external electrode. The results are as shown in Table 6 below.
表6から分かるように、第2実施例のセラミックガラス合成電極で構成された蛍光灯の輝度は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯の少なくとも3倍の輝度を有し、並びに平行駆動処理を実現できる。ホウケイ酸ガラスを該蛍光灯のガラス管に利用する状況で、該セラミックガラス合成物のガラス成分をコントロールして熱膨張係数を調整できる。こうして、該ガラスシール材料を熱処理して該ガラス管及び該蛍光灯をシールする時、熱膨張係数の差により失効が形成されるのを防止でき、並びにさらに輝度をアップできる。 As can be seen from Table 6, the brightness of the fluorescent lamp composed of the ceramic glass composite electrode of the second embodiment has a brightness at least three times that of the fluorescent lamp with the traditional external electrode, and parallel drive processing. Can be realized. In a situation where borosilicate glass is used for the glass tube of the fluorescent lamp, the thermal expansion coefficient can be adjusted by controlling the glass component of the ceramic glass composition. In this way, when the glass sealing material is heat-treated to seal the glass tube and the fluorescent lamp, it is possible to prevent the expiration from being formed due to the difference in thermal expansion coefficient, and to further increase the brightness.
さらに詳細に本発明の蛍光灯の輝度がアップする原因をご了解いただくため、表1の各組成成分の電極の分極に対して、測定を行ない、分極は、電極に印加される電場により定まり得る。結果は、図9に示されるようであり、図9は電極に印加される電場と電極の分極間の関係の磁気ヒステリシス曲線である。図9に示される磁気ヒステリシス曲線により、磁気ヒステリシス%を決定できる。磁気ヒステリシス損失が増加する時、交流電力電場下の熱損失は高くなり得る。ゆえに、磁気ヒステリシス損失が比較的低い時に、安定した駆動処理を実現できる。本発明は以下の公式を利用して該磁気ヒステリシス損失を決定する。 In order to understand the cause of the increase in the luminance of the fluorescent lamp of the present invention in more detail, the measurement is performed on the polarization of the electrode of each composition component in Table 1, and the polarization can be determined by the electric field applied to the electrode. . The result is as shown in FIG. 9, which is a magnetic hysteresis curve of the relationship between the electric field applied to the electrode and the polarization of the electrode. The magnetic hysteresis% can be determined from the magnetic hysteresis curve shown in FIG. As the magnetic hysteresis loss increases, the heat loss under AC power field can be high. Therefore, stable drive processing can be realized when the magnetic hysteresis loss is relatively low. The present invention uses the following formula to determine the magnetic hysteresis loss.
すなわち、図10に示されるように、10kV/mmでの最大分極はPmaxと表示され、並びに0kV/mmでの分極差は△Pと表示され、すなわち、磁気ヒステリシス損失は以下のように表示され得る。 That is, as shown in FIG. 10, the maximum polarization at 10 kV / mm is indicated as Pmax, and the polarization difference at 0 kV / mm is indicated as ΔP, that is, the magnetic hysteresis loss is indicated as follows: Can be done.
磁気ヒステリシス損失(%)=△P/Pmax ×100 Magnetic hysteresis loss (%) = ΔP / P max × 100
以上の公式により、図10のデータを利用して該磁気ヒステリシス損失を決定する。その結果は、以下の表7に示されるとおりである。 Based on the above formula, the magnetic hysteresis loss is determined using the data of FIG. The results are as shown in Table 7 below.
これらの結果からわかるように、伝統的なガラス電極と較べると、10kV/mmの高電場下で、本発明の蛍光灯は、安定した磁気ヒステリシス損失を現出する。 As can be seen from these results, the fluorescent lamp of the present invention exhibits stable magnetic hysteresis loss under a high electric field of 10 kV / mm as compared with the traditional glass electrode.
これにより、ガラスのみで形成された伝統的な外部電極を具えた蛍光灯に較べると、本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の特徴は、同じ電場が印加される時に、該蛍光灯内に出現するイオン或いは電子が少なくとも2倍の量で帯電或いは放電を行う。このほか、単独にガラスで形成された伝統的な外部電極を具えた蛍光灯に較べると、低い磁気ヒステリシス損失を有する本発明の蛍光灯は、高電圧下で安定した温度において光線を提供する。本発明の該セラミックガラス合成物は分極値を有し、該分極値はガラスの分極値より高く、該ガラスの分極値は10kVの電場下では最大分極値が0.031μC/cm2であり、並びに分極曲線と電場変化は線形依存性を有する。 Thus, compared to a fluorescent lamp having a traditional external electrode formed only of glass, the fluorescent lamp having the ceramic glass composite electrode of the present invention is characterized by the fact that the same fluorescent lamp is applied when the same electric field is applied. The ions or electrons that appear inside are charged or discharged at least twice as much. In addition, the fluorescent lamp of the present invention having a low magnetic hysteresis loss provides a light beam at a stable temperature under a high voltage as compared with a fluorescent lamp having a conventional external electrode formed of glass alone. The ceramic glass composition of the present invention has a polarization value, the polarization value is higher than the polarization value of the glass, and the polarization value of the glass has a maximum polarization value of 0.031 μC / cm 2 under an electric field of 10 kV, In addition, the polarization curve and the electric field change have linear dependence.
上述の実施例中、該MnO- SrO成分の代わりとして、イオン半径上15%或いはそれ以下の差異を有する酸化物を使用できる。代替え可能な酸化物の例は、以下の表8に示されるとおりである。 In the above-described embodiment, an oxide having a difference of 15% or less on the ionic radius can be used in place of the MnO-SrO component. Examples of alternative oxides are as shown in Table 8 below.
総合すると、本発明は一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯であり、セラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物であり、それは蛍光灯のガラス管の末端に設置され、これによりセラミックガラス合成電極のガラス管における嵌合の位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着する時に、ガラス管中に流入するのを防止し、こうして、蛍光灯の使用寿命を延長する。本発明のセラミックガラス合成電極は電極本体を包含し、それは蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされて該円柱は僅かに一つの内径を有する。 In summary, the present invention is a kind of ceramic glass composite electrode and its fluorescent lamp, which is a ceramic glass composite, which is installed at the end of the glass tube of the fluorescent lamp, thereby Limiting the fitting position in the glass tube and preventing the adhesive from flowing into the glass tube when bonding the glass tube and the ceramic glass composite electrode, thus extending the service life of the fluorescent lamp. The ceramic glass composite electrode of the present invention includes an electrode body, which is provided at the end of a glass tube of a fluorescent lamp and is a cylinder, the cylinder having only one inner diameter.
以上は本発明の好ましい実施例の説明に過ぎず、並びに本発明を限定するものではなく、本発明に提示の精神より逸脱せずに完成されるその他の同等の効果の修飾或いは置換は、いずれも本発明の権利請求範囲内に属する。 The foregoing is only a description of the preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention. Other equivalent effect modifications or substitutions that may be accomplished without departing from the spirit of the present invention are not Are also within the scope of the claims of the present invention.
100 冷陰極蛍光灯
110 金属電極
120 ガラス管
130 リード線
140 電子
150 Ne−Arガス
160 陽イオン
170 水銀原子
180 紫外光
181 可視光
190 蛍光物質
200 外部電極蛍光灯
210 ガラス管
220 金属カバーキャップ
221 導体層
300 合成電極
310 内径
313 内径
400 蛍光灯
412 ガラス管
414 ストッパ
420 シール部品
423 ストッパ
430 電極
435 電極本体
440 接着剤
450 導体層
460 電極
100 Cold
Claims (8)
ガラス管と、
該ガラス管の少なくとも一つの末端に設置された凸状物であり且つ環状を呈する少なくとも一つのストッパと、
複数のセラミックガラス合成電極であって、それぞれ該ガラス管の両末端に設置され、且つ該ガラス管の該ストッパに当接し、これらセラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物とされる、上記複数のセラミックガラス合成電極と、
を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。 In fluorescent lamps with ceramic glass composite electrodes,
A glass tube,
At least one stopper which is a convex and is annularly disposed at at least one end of the glass tube;
A plurality of ceramic glass composite electrodes, each of which is installed at both ends of the glass tube and abuts against the stopper of the glass tube, and the ceramic glass composite electrodes are ceramic glass composites. A glass synthetic electrode;
A fluorescent lamp comprising a ceramic glass synthetic electrode.
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の外部表面に設置される複数の導体層を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。 In the fluorescent lamp comprising the ceramic glass synthetic electrode according to claim 1,
A fluorescent lamp provided with a ceramic glass composite electrode, characterized in that it includes a plurality of conductor layers installed on the outer surface of each ceramic glass composite electrode.
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の末端に設置される、複数のシール部品を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。 In the fluorescent lamp comprising the ceramic glass synthetic electrode according to claim 1,
A fluorescent lamp provided with a ceramic glass composite electrode, comprising a plurality of sealing parts respectively installed at the ends of these ceramic glass composite electrodes.
電極本体であって、蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされてセラミックガラス合成物であり、該円柱は僅かに一つの内径を有する、上記電極本体と、An electrode body, which is provided at the end of a glass tube of a fluorescent lamp, and is a cylinder and is a ceramic glass composite, the cylinder having only one inner diameter;
該ガラス管の末端に位置して該電極本体に当接し、凸状物であり且つ環状を呈する少なくとも一つのストッパと、At least one stopper located at the end of the glass tube, abutting against the electrode body, being convex and exhibiting an annular shape;
を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極。A ceramic glass synthetic electrode comprising:
該電極本体の外部表面に設けられた導体層を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極。A ceramic glass composite electrode comprising a conductor layer provided on an outer surface of the electrode body.
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