JPH0654653B2 - 表示放電管 - Google Patents
表示放電管Info
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- JPH0654653B2 JPH0654653B2 JP41364690A JP41364690A JPH0654653B2 JP H0654653 B2 JPH0654653 B2 JP H0654653B2 JP 41364690 A JP41364690 A JP 41364690A JP 41364690 A JP41364690 A JP 41364690A JP H0654653 B2 JPH0654653 B2 JP H0654653B2
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Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極基体上にエミッタ
層を形成した陰極を具備する表示放電管に係り、特に長
寿命化を図るとともに、陰極表面における放電発光の輝
度ムラをなくし、陰極の広範囲な面に亘って均一に放電
発光させるべく工夫をこらしてなる表示放電管に関す
る。
層を形成した陰極を具備する表示放電管に係り、特に長
寿命化を図るとともに、陰極表面における放電発光の輝
度ムラをなくし、陰極の広範囲な面に亘って均一に放電
発光させるべく工夫をこらしてなる表示放電管に関す
る。
【0002】
【従来の技術】高速道路等の交通情報表示、空港ターミ
ナルにおけるタイムスケジュールや時刻表示、市街地で
の時刻表示、騒音や排気ガス濃度表示、屋外等での一般
広告表示、ビルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示
光源としては、従来、タングステンフィラメントコイル
を用いた小型の白熱電球や、表示放電管が用いられてい
る。このうち、白熱電球は高輝度が得られるものの、消
費電力が大きく、また寿命特性が劣ることから、消費電
力が小さく寿命特性の優れた表示放電管が数多く用いら
れるようになってきた。この優れた特性を有する表示放
電管1としては、図1(a)及び図1(b)に示す如
く、逆円錐筒状の陽極2の内周面に、陽極2よりも小径
な逆円錐筒状の陰極3を放電間隙を隔てて沿設し、これ
を、放電ガスを封入したガラスからなる気密容器4内に
配置した構造のものがある。そして、陰極3の内周面に
は、陰極3の仕事関数を小さくして表面から電子を放出
し易くしたり、陰極3をスパッタしずらくして表示放電
管1を長寿命化したりするために、エミッタ層5を形成
している。このエミッタ層5を形成するためのエミッタ
物質は種々存在するが、これに金属酸化物を選定した場
合には、上記金属酸化物が絶縁物であることから、導電
性を付与する必要がある。例えば、エミッタ物質として
酸化バリウム(BaO)を用いる場合には、陰極基体上
に炭酸バリウム(BaCO3)を付着させ、これを高周
波加熱して酸化バリウム(BaO)と二酸化炭素(CO
2)とに分解し、更に活性化工程において、陽極2と陰
極3との間に高周波電圧を印加してアーク放電させ、こ
の放電による電子を酸化バリウム(BaO)に衝突させ
てバリウム(Ba)を遊離させている。これによって、
導電物質であるバリウム(Ba)が絶縁物質である酸化
バリウム(BaO)間に混在し、エミッタ層5に導電性
が付与され、活性化が図られる。このように、消費電力
が小さく寿命特性の優れた表示放電管にあっても、更に
一層長寿命なものとすべく技術的検討が行われており、
その一つの方法として放電ガスのガス圧力を増加させる
方法がある。この放電ガスのガス圧力増加方法は、陰極
の耐スパッタ性向上に直接寄与するものであり、その効
果としては、表示放電管の寿命特性がガス圧の3乗に比
例して向上するという優れたものである。
ナルにおけるタイムスケジュールや時刻表示、市街地で
の時刻表示、騒音や排気ガス濃度表示、屋外等での一般
広告表示、ビルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示
光源としては、従来、タングステンフィラメントコイル
を用いた小型の白熱電球や、表示放電管が用いられてい
る。このうち、白熱電球は高輝度が得られるものの、消
費電力が大きく、また寿命特性が劣ることから、消費電
力が小さく寿命特性の優れた表示放電管が数多く用いら
れるようになってきた。この優れた特性を有する表示放
電管1としては、図1(a)及び図1(b)に示す如
く、逆円錐筒状の陽極2の内周面に、陽極2よりも小径
な逆円錐筒状の陰極3を放電間隙を隔てて沿設し、これ
を、放電ガスを封入したガラスからなる気密容器4内に
配置した構造のものがある。そして、陰極3の内周面に
は、陰極3の仕事関数を小さくして表面から電子を放出
し易くしたり、陰極3をスパッタしずらくして表示放電
管1を長寿命化したりするために、エミッタ層5を形成
している。このエミッタ層5を形成するためのエミッタ
物質は種々存在するが、これに金属酸化物を選定した場
合には、上記金属酸化物が絶縁物であることから、導電
性を付与する必要がある。例えば、エミッタ物質として
酸化バリウム(BaO)を用いる場合には、陰極基体上
に炭酸バリウム(BaCO3)を付着させ、これを高周
波加熱して酸化バリウム(BaO)と二酸化炭素(CO
2)とに分解し、更に活性化工程において、陽極2と陰
極3との間に高周波電圧を印加してアーク放電させ、こ
の放電による電子を酸化バリウム(BaO)に衝突させ
てバリウム(Ba)を遊離させている。これによって、
導電物質であるバリウム(Ba)が絶縁物質である酸化
バリウム(BaO)間に混在し、エミッタ層5に導電性
が付与され、活性化が図られる。このように、消費電力
が小さく寿命特性の優れた表示放電管にあっても、更に
一層長寿命なものとすべく技術的検討が行われており、
その一つの方法として放電ガスのガス圧力を増加させる
方法がある。この放電ガスのガス圧力増加方法は、陰極
の耐スパッタ性向上に直接寄与するものであり、その効
果としては、表示放電管の寿命特性がガス圧の3乗に比
例して向上するという優れたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た表示放電管のガス圧力増加方法は、陰極の耐スパッタ
性を向上させて長寿命化させる効果を発揮する一方、表
示特性を低下させるという作用も同時に引き起こす。即
ち、放電ガスの圧力を高めるためにガスの封入量を多く
すると、アーク放電による電子のガス分子との衝突確率
が増大し、相対的に酸化バリウム(BaO)との衝突確
率が小さくなって酸化バリウム(BaO)内に遊離され
るバリウム(Ba)の量が減少することとなる。これに
より、エミッタ層中のバリウム(Ba)がまばらとなっ
て、陰極表面における放電発光にムラが生じるばかりで
なく、導電性が低下して陰極全体に放電が拡がらず、表
示特性が低下する。そこで、本発明にあっては、長寿命
化を図るべく放電ガスのガス圧力を増加させた場合にあ
っても、陰極表面における放電発光の輝度ムラが生ずる
ことなく、且つ陰極の広範囲な面に亘って放電発光させ
ることができる表示放電管を実現することを目的とす
る。
た表示放電管のガス圧力増加方法は、陰極の耐スパッタ
性を向上させて長寿命化させる効果を発揮する一方、表
示特性を低下させるという作用も同時に引き起こす。即
ち、放電ガスの圧力を高めるためにガスの封入量を多く
すると、アーク放電による電子のガス分子との衝突確率
が増大し、相対的に酸化バリウム(BaO)との衝突確
率が小さくなって酸化バリウム(BaO)内に遊離され
るバリウム(Ba)の量が減少することとなる。これに
より、エミッタ層中のバリウム(Ba)がまばらとなっ
て、陰極表面における放電発光にムラが生じるばかりで
なく、導電性が低下して陰極全体に放電が拡がらず、表
示特性が低下する。そこで、本発明にあっては、長寿命
化を図るべく放電ガスのガス圧力を増加させた場合にあ
っても、陰極表面における放電発光の輝度ムラが生ずる
ことなく、且つ陰極の広範囲な面に亘って放電発光させ
ることができる表示放電管を実現することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本発明の表示放電管は、陰極基体上に、金属酸化物
よりなるエミッタ物質中に上記金属酸化物から遊離され
た金属を混在させたエミッタ層を形成して陰極となし、
この陰極を、放電ガスを封入した気密容器内に配置した
表示放電管において、エミッタ層中に導電物質を混在さ
せたことを特徴とするものである。また、上記導電物質
を高融点の金属粉末からなるものとしてもよいものであ
る。
く、本発明の表示放電管は、陰極基体上に、金属酸化物
よりなるエミッタ物質中に上記金属酸化物から遊離され
た金属を混在させたエミッタ層を形成して陰極となし、
この陰極を、放電ガスを封入した気密容器内に配置した
表示放電管において、エミッタ層中に導電物質を混在さ
せたことを特徴とするものである。また、上記導電物質
を高融点の金属粉末からなるものとしてもよいものであ
る。
【0005】
【作用】金属酸化物を主体とするエミッタ層中に導電物
質を混在させたことで、放電ガスの圧力を高くした状態
での活性化工程において、金属酸化物から遊離される金
属の量が減少した場合にあっても、動作状態においては
上記導電物質を通じて放電が行われる。従って、陰極の
耐スパッタ性を向上させるために放電ガスの圧力を増加
させても、放電発光は陰極の広い範囲に亘って一様に生
成する。また、上記導電物質を高融点の金属粉末からな
るものとすることにより、この導電物質が混在するエミ
ッタ層の融点も高くなり、更にスパッタしずらくなる。
質を混在させたことで、放電ガスの圧力を高くした状態
での活性化工程において、金属酸化物から遊離される金
属の量が減少した場合にあっても、動作状態においては
上記導電物質を通じて放電が行われる。従って、陰極の
耐スパッタ性を向上させるために放電ガスの圧力を増加
させても、放電発光は陰極の広い範囲に亘って一様に生
成する。また、上記導電物質を高融点の金属粉末からな
るものとすることにより、この導電物質が混在するエミ
ッタ層の融点も高くなり、更にスパッタしずらくなる。
【0006】
【実施例】図1(a)は本発明の表示放電管を示す側面
図、図1(b)は本発明の表示放電管に用いられる陽極
と陰極とを示す斜視図、図2は本発明の表示放電管に用
いられるエミッタ層を示す構造説明図である。上記表示
放電管1は、逆円錐筒状の陽極2の内周面に、この陽極
2よりも小径な逆円錐筒状の陰極3を、放電間隙を隔て
て沿設し、これを、ガラスからなる気密容器4内に配置
して、該容器4内にネオン(Ne)、アルゴン(A
r)、ヘリウム(He)、キセノン(Xe)等の希ガス
を主体とした放電ガスを封入した構造を有しており、上
記陰極3の内周面に、エミッタ層5を形成している。こ
のエミッタ層5の形成に際しては、まず、チタン(T
i)、ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)、バリ
ウム(Ba)、ニッケル(Ni)等の導電性を有する金
属の微粉末を、炭酸バリウム(BaCO3)等のアルカ
リ土類金属元素の炭酸塩を主剤とする電極塗布剤中に、
この炭酸塩に対して重量比で2〜10%混入し、これを
ニッケル(Ni)等からなる陰極基体6の内周面に塗布
した上で高周波加熱し、上記炭酸バリウム(BaC
O3)を酸化バリウム(BaO)と二酸化炭素(CO2)
とに分解する。次いで、活性化工程として、陽極2と陰
極3との間に高周波電圧を印加してアーク放電させ、こ
の放電による電子を酸化バリウム(BaO)に衝突させ
てバリウム(Ba)を遊離させれば、図3に示す如く、
エミッタ物質としての酸化バリウム(BaO)7中にバ
リウム(Ba)8と上記金属粉末9とが混在したエミッ
タ層5が得られる。上記金属粉末9の混入量が多過ぎる
と、エミッタ作用を発揮する酸化バリウム(BaO)7
が減少して放電開始電圧が上昇することとなり、また金
属粉末9の混入量が少な過ぎるとエミッタ層5中の放電
発光個所となる導電物質がまばらとなって、表示放電管
1の表示特性が低下することとなる。そこで本願発明に
あっては、放電ガスのガス圧力に応じて金属粉末9の混
入比率を適宜設定するものである。尚、上記エミッタ物
質は、アルカリ土類金属元素の酸化物の他、アルカリ金
属元素の酸化物や希土類元素の酸化物等、所謂、酸化物
陰極を形成し得るものであれば、同様の効果が得られる
ものである。また、上記金属粉末9をチタン(Ti)、
ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)の内から選択
した場合には、これらはいずれも高融点物質であること
からスパッタしずらく寿命特性が更に向上するととも
に、これらは接触ゲッターであることからゲッター作用
をも発揮して放電開始電圧の上昇を防止するものであ
る。
図、図1(b)は本発明の表示放電管に用いられる陽極
と陰極とを示す斜視図、図2は本発明の表示放電管に用
いられるエミッタ層を示す構造説明図である。上記表示
放電管1は、逆円錐筒状の陽極2の内周面に、この陽極
2よりも小径な逆円錐筒状の陰極3を、放電間隙を隔て
て沿設し、これを、ガラスからなる気密容器4内に配置
して、該容器4内にネオン(Ne)、アルゴン(A
r)、ヘリウム(He)、キセノン(Xe)等の希ガス
を主体とした放電ガスを封入した構造を有しており、上
記陰極3の内周面に、エミッタ層5を形成している。こ
のエミッタ層5の形成に際しては、まず、チタン(T
i)、ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)、バリ
ウム(Ba)、ニッケル(Ni)等の導電性を有する金
属の微粉末を、炭酸バリウム(BaCO3)等のアルカ
リ土類金属元素の炭酸塩を主剤とする電極塗布剤中に、
この炭酸塩に対して重量比で2〜10%混入し、これを
ニッケル(Ni)等からなる陰極基体6の内周面に塗布
した上で高周波加熱し、上記炭酸バリウム(BaC
O3)を酸化バリウム(BaO)と二酸化炭素(CO2)
とに分解する。次いで、活性化工程として、陽極2と陰
極3との間に高周波電圧を印加してアーク放電させ、こ
の放電による電子を酸化バリウム(BaO)に衝突させ
てバリウム(Ba)を遊離させれば、図3に示す如く、
エミッタ物質としての酸化バリウム(BaO)7中にバ
リウム(Ba)8と上記金属粉末9とが混在したエミッ
タ層5が得られる。上記金属粉末9の混入量が多過ぎる
と、エミッタ作用を発揮する酸化バリウム(BaO)7
が減少して放電開始電圧が上昇することとなり、また金
属粉末9の混入量が少な過ぎるとエミッタ層5中の放電
発光個所となる導電物質がまばらとなって、表示放電管
1の表示特性が低下することとなる。そこで本願発明に
あっては、放電ガスのガス圧力に応じて金属粉末9の混
入比率を適宜設定するものである。尚、上記エミッタ物
質は、アルカリ土類金属元素の酸化物の他、アルカリ金
属元素の酸化物や希土類元素の酸化物等、所謂、酸化物
陰極を形成し得るものであれば、同様の効果が得られる
ものである。また、上記金属粉末9をチタン(Ti)、
ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)の内から選択
した場合には、これらはいずれも高融点物質であること
からスパッタしずらく寿命特性が更に向上するととも
に、これらは接触ゲッターであることからゲッター作用
をも発揮して放電開始電圧の上昇を防止するものであ
る。
【0007】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の表示放電管
によれば、金属酸化物を主体とするエミッタ層中に導電
物質を混在させたことにより、従来より高いガス圧のも
とで活性化工程を行って金属の酸化物から遊離される金
属の量が少なくなっても、エミッタ作用を発揮する一
方、絶縁性を有する金属酸化物よりなるエミッタ物質と
導電物質とを好適な比率で均質に混在させることができ
る。これにより、長寿命化を図るべく放電ガスのガス圧
力を増加させた表示放電管にあっても、陰極表面におけ
る放電発光の輝度ムラをなくし、陰極の広範囲な面に亘
って均一に放電発光させることが可能となるものであ
る。また、上記導電物質を高融点の金属粉末とすること
により、この導電物質が混在するエミッタ層がスパッタ
しずらくなって更に一層寿命特性が向上するものであ
る。
によれば、金属酸化物を主体とするエミッタ層中に導電
物質を混在させたことにより、従来より高いガス圧のも
とで活性化工程を行って金属の酸化物から遊離される金
属の量が少なくなっても、エミッタ作用を発揮する一
方、絶縁性を有する金属酸化物よりなるエミッタ物質と
導電物質とを好適な比率で均質に混在させることができ
る。これにより、長寿命化を図るべく放電ガスのガス圧
力を増加させた表示放電管にあっても、陰極表面におけ
る放電発光の輝度ムラをなくし、陰極の広範囲な面に亘
って均一に放電発光させることが可能となるものであ
る。また、上記導電物質を高融点の金属粉末とすること
により、この導電物質が混在するエミッタ層がスパッタ
しずらくなって更に一層寿命特性が向上するものであ
る。
【図1】図1(a)は本発明の表示放電管を示す側面
図,図1(b)は本発明の表示放電管に用いられる陽極
と陰極とを示す斜視図である。
図,図1(b)は本発明の表示放電管に用いられる陽極
と陰極とを示す斜視図である。
【図2】図2は本発明の表示放電管に用いられるエミッ
タ層を示す構造説明図である。
タ層を示す構造説明図である。
1 表示放電管 2 陽極 3 陰極 4 気密容器 5 エミッタ層 6 陰極基体 7 酸化バリウム 8 バリウム 9 金属粉末
Claims (2)
- 【請求項1】 陰極基体上に、金属酸化物よりなるエミ
ッタ物質中に上記金属酸化物から遊離された金属を混在
させたエミッタ層を形成して陰極となし、この陰極を、
放電ガスを封入した気密容器内に配置した表示放電管に
おいて、エミッタ層中に導電物質を混在させたことを特
徴とする表示放電管。 - 【請求項2】 導電物質が高融点の金属粉末からなるこ
とを特徴とする請求項1記載の表示放電管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41364690A JPH0654653B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 表示放電管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41364690A JPH0654653B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 表示放電管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325889A JPH05325889A (ja) | 1993-12-10 |
| JPH0654653B2 true JPH0654653B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=18522240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41364690A Expired - Lifetime JPH0654653B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 表示放電管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654653B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP41364690A patent/JPH0654653B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05325889A (ja) | 1993-12-10 |
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