JP2011034840A - Cold cathode discharge lamp - Google Patents

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JP2011034840A JP2009180761A JP2009180761A JP2011034840A JP 2011034840 A JP2011034840 A JP 2011034840A JP 2009180761 A JP2009180761 A JP 2009180761A JP 2009180761 A JP2009180761 A JP 2009180761A JP 2011034840 A JP2011034840 A JP 2011034840A
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Nobuhiro Yuzuki
信治 柚木
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Harison Toshiba Lighting Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold cathode discharge lamp maintaining an effect of improvement in lamp characteristics by an emitter for a long period of time. <P>SOLUTION: In the cold cathode discharge lamp, electrodes 32 having a side wall are arranged in each inner end of a glass tube 1, a roughened surface 322 configured of fine unevennesses 323 is formed on a surface of an inner wall of each electrode 32, and an emitter 35 made from, for example, cesium sulfate is formed at least in a part of the roughened surface 322. The emitter 35 is composed with an emitter material such as cesium sulfate and liquid such as pure water, and is formed by evaporating a liquid component after an emitter aqueous solution 35' is applied on the roughened surface 322 wherein the emitter aqueous solution dropped on the smooth electrodes 32 has a contact angle θ of larger than 0° and less than 90°. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶テレビやノートパソコンのバックライトの光源などに用いられる冷陰極放電ランプに関する。   The present invention relates to a cold cathode discharge lamp used for a light source of a backlight of a liquid crystal television or a notebook computer.

現在、バックライトに用いられる光源は、冷陰極放電ランプが主流である。この冷陰極放電ランプは、水銀や希ガスが封入されたガラス管の端部に、電極やリードなどからなる電極マウントが封着されてなる構造になっている。   Currently, cold cathode discharge lamps are the mainstream of light sources used for backlights. This cold cathode discharge lamp has a structure in which an electrode mount made of an electrode, a lead or the like is sealed at an end of a glass tube in which mercury or a rare gas is sealed.

この冷陰極放電ランプでは、例えば、特許文献1〜特許文献3のように、電極の内壁面などにエミッタを塗布することが知られている。これは、エミッタの優れた電子放出性により、発光効率などのランプ特性面を向上させるためである。   In this cold cathode discharge lamp, for example, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, it is known to apply an emitter to an inner wall surface of an electrode. This is to improve lamp characteristics such as luminous efficiency by the excellent electron emission property of the emitter.

特開平10−144255号公報JP-A-10-144255 特開2002−25499号公報JP 2002-25499 A 特開2005−183172号公報JP 2005-183172 A

しかしながら、電極にエミッタを塗布した場合、寿命中にスパッタリングなどによってエミッタが消失してしまうと、急激にランプ特性が低下してしまうという問題がある。そのため、電極にエミッタを塗布する場合には、如何にしてエミッタの効果を長く持続させるかがポイントであった。   However, when the emitter is applied to the electrode, there is a problem that if the emitter disappears during the lifetime due to sputtering or the like, the lamp characteristics are rapidly deteriorated. Therefore, when the emitter is applied to the electrode, the point is how to maintain the effect of the emitter for a long time.

本発明の目的は、エミッタによるランプ特性改善の効果を長期に亘り持続可能な冷陰極放電ランプを提供することである。   An object of the present invention is to provide a cold cathode discharge lamp that can sustain the effect of improving lamp characteristics by an emitter for a long period of time.

上記目的を達成するために、本発明の冷陰極放電ランプは、ガラス管の内端部に側壁を有する電極が配置された冷陰極放電ランプであって、前記電極の内壁面には微小凹凸で構成された粗面部が形成されており、前記粗面部の少なくとも一部にはエミッタが形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a cold cathode discharge lamp of the present invention is a cold cathode discharge lamp in which an electrode having a side wall is disposed at the inner end of a glass tube, and the inner wall surface of the electrode has minute irregularities. A structured rough surface portion is formed, and an emitter is formed on at least a part of the rough surface portion.

本発明によれば、エミッタによるランプ特性改善の効果を長期に亘り持続することができる。   According to the present invention, the effect of improving the lamp characteristics by the emitter can be maintained for a long time.

本発明の第1の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための全体図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The whole figure for demonstrating the cold cathode discharge lamp of the 1st Embodiment of this invention. 図1の一点鎖線で囲ったXの範囲について説明するための図。The figure for demonstrating the range of X enclosed with the dashed-dotted line of FIG. 電極表面に形成した粗面部断面の拡大写真(500倍の倍率で電子顕微鏡にて撮影)について説明するための図。The figure for demonstrating the enlarged photograph (photographed with the electron microscope with a magnification of 500 times) of the rough surface part cross section formed in the electrode surface. 電極マウントの製造方法について説明するための図。The figure for demonstrating the manufacturing method of an electrode mount. エミッタ水溶液の接触角について説明するための図。The figure for demonstrating the contact angle of emitter aqueous solution. 実施例、従来例1および従来例2のランプの寿命中のランプ電圧の変化について説明するための図。The figure for demonstrating the change of the lamp voltage during the lifetime of the lamp | ramp of an Example, the prior art example 1, and the prior art example 2. FIG. 実施例、従来例1および従来例2のランプの寿命中の電極部の管壁温度の変化について説明するための図。The figure for demonstrating the change of the tube wall temperature of the electrode part during the lifetime of the lamp | ramp of an Example, the prior art example 1, and the prior art example 2. FIG. 本発明の第2の実施の形態の冷陰極放電ランプにおける粗面部上のエミッタについて説明するための図。The figure for demonstrating the emitter on the rough surface part in the cold cathode discharge lamp of the 2nd Embodiment of this invention.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態の冷陰極放電ランプについて図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための図、図2は図1の一点鎖線で囲ったXの範囲について説明するための図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a cold cathode discharge lamp of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a cold cathode discharge lamp according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a range of X surrounded by an alternate long and short dash line in FIG.

冷陰極放電ランプの容器は、硬質ガラスや軟質ガラスからなるガラス管1で構成されている。ガラス管1は細長い筒型の形状であり、その両端部は密閉され、内部には放電空間11が形成されている。放電空間11には、水銀および希ガスからなる放電媒体が封入されている。希ガスとしてはネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンなどの単体または混合ガスを用いることができる。ガラス管1の内面には、少なくともランプの光放出領域を覆う範囲にRGBの3波長蛍光体からなる蛍光体層2が形成されている。   The container of the cold cathode discharge lamp is composed of a glass tube 1 made of hard glass or soft glass. The glass tube 1 has an elongated cylindrical shape, and both ends thereof are sealed, and a discharge space 11 is formed inside. A discharge medium made of mercury and a rare gas is enclosed in the discharge space 11. As the rare gas, a simple substance such as neon, argon, xenon, krypton, or a mixed gas can be used. On the inner surface of the glass tube 1, a phosphor layer 2 made of RGB three-wavelength phosphor is formed in a range covering at least the light emission region of the lamp.

ガラス管1の両端には、電極マウント3が封着されている。この電極マウント3は、図2に示すように、インナーリード31、電極32、アウターリード33、ビーズ34およびエミッタ35で構成されている。   Electrode mounts 3 are sealed at both ends of the glass tube 1. As shown in FIG. 2, the electrode mount 3 includes an inner lead 31, an electrode 32, an outer lead 33, a bead 34 and an emitter 35.

インナーリード31は、ガラス管1の端部に封着され、その一端は放電空間11に、他端はガラス管1の外部の空間に、管軸に沿うように導出されている。インナーリード31としては、ガラス管1の熱膨張係数に近い材料を使用するのが望ましく、例えば、モリブデン、コバール(ニッケルNi、鉄Fe、コバルトCoなどを含む合金)、鉄−ニッケル合金などが好適である。   The inner lead 31 is sealed at the end of the glass tube 1, and one end thereof is led out to the discharge space 11 and the other end is led to the space outside the glass tube 1 along the tube axis. As the inner lead 31, it is desirable to use a material having a thermal expansion coefficient close to that of the glass tube 1, for example, molybdenum, Kovar (an alloy containing nickel Ni, iron Fe, cobalt Co, etc.), an iron-nickel alloy, or the like is preferable. It is.

電極32は、底壁と側壁を備えた有底開口状(カップ状)であり、その開口がガラス管1の中央側を向くように放電空間11の両側に一対配置されている。この電極32としては、耐スパッタ性に優れた材料を使用するのが望ましく、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステンなどが好適である。なお、電極32の底壁は、インナーリード31と接合されており、本実施の形態のように、電極とインナーリードを異なる材料で構成した場合、インナーリード31と電極32との間に、両方の部材が混ざった状態の合金層321が形成される。   The electrodes 32 have a bottomed opening shape (cup shape) having a bottom wall and a side wall, and a pair of electrodes 32 are arranged on both sides of the discharge space 11 so that the opening faces the center side of the glass tube 1. As the electrode 32, it is desirable to use a material excellent in sputtering resistance. For example, nickel, molybdenum, tungsten or the like is suitable. Note that the bottom wall of the electrode 32 is joined to the inner lead 31, and when the electrode and the inner lead are made of different materials as in the present embodiment, both are disposed between the inner lead 31 and the electrode 32. The alloy layer 321 in a state where the members are mixed is formed.

この電極32の内壁面および外壁面には、粗面部322が形成されている。この粗面部322は、図3からわかるように、表面に形成された無数の微小凹凸323を備えている。その微小凹凸323により構成された粗面部322の算術平均粗さRaは、0.50〜0.60μmであるのが望ましい。なお、粗面部322の算術平均粗さRaは、平均的に粗化されている100μm×50μmの範囲についてレーザ顕微鏡により非接触で計測したときの値とする。   A rough surface portion 322 is formed on the inner wall surface and the outer wall surface of the electrode 32. As can be seen from FIG. 3, the rough surface portion 322 includes innumerable minute irregularities 323 formed on the surface. The arithmetic average roughness Ra of the rough surface portion 322 constituted by the minute irregularities 323 is preferably 0.50 to 0.60 μm. Note that the arithmetic average roughness Ra of the rough surface portion 322 is a value when the average roughness of the range of 100 μm × 50 μm is measured in a non-contact manner with a laser microscope.

アウターリード33は、例えばジュメットからなり、ランプ軸に沿って外部空間方向に延出するように、インナーリード31に接続されている。   The outer lead 33 is made of, for example, jumet, and is connected to the inner lead 31 so as to extend in the external space direction along the lamp axis.

ビーズ34は、インナーリード31の軸部材に形成されたガラス管1の熱膨張係数とほぼ同じ材料からなるガラス玉であり、ガラス管1の両端部に気密封着されている。   The beads 34 are glass balls made of substantially the same material as the thermal expansion coefficient of the glass tube 1 formed on the shaft member of the inner lead 31, and are hermetically sealed at both ends of the glass tube 1.

エミッタ35は、電子放出性に優れる硫酸セシウムなどのエミッタ材により構成された薄膜であり、電極32の内表面先端側の粗面部322上、すなわち図3に示した微小凹凸322上の一部に形成されている。   The emitter 35 is a thin film made of an emitter material such as cesium sulfate having excellent electron emission properties, and is formed on the rough surface portion 322 on the tip end side of the inner surface of the electrode 32, that is, on a part of the minute irregularities 322 shown in FIG. Is formed.

ここで、電極マウント3の製造方法、特に粗面部322とエミッタ35の一形成方法について図4を参照して説明する。   Here, a method for manufacturing the electrode mount 3, particularly a method for forming the rough surface portion 322 and the emitter 35, will be described with reference to FIG. 4.

まず、図4(a)のように、インナーリード31、電極32、アウターリード33およびビーズ34を一体化した状態の電極マウント3の電極32部分をエッチング液41が注がれたエッチング槽4に浸し、(b)のように電極32の内外壁面のほぼ全体に粗面部322を形成する。次に、電極32の表面に残ったエッチング液41を除去・乾燥したあと、電極32の開口からシリンジ5を挿入し、硫酸セシウムの微粉末と純水とを混合してなる硫酸セシウム濃度が10wt%のエミッタ溶液35’を、電極32の先端付近の粗面部322上に4μlだけ滴下する。このエミッタ溶液35’は、平滑な面、例えば、粗面化する前の電極32上に滴下した際の接触角θが、0°<θ<90°であるので、粗面部322の上に滴下すると、粗面上では薄く広がった液膜となる。なお、エミッタ溶液35’の接触角θは、θ/2法、すなわち図5に示すように液滴の端点と頂点を結ぶ直線の固体表面に対する角度θ(=θ/2)から測定した値とする。 First, as shown in FIG. 4A, the electrode 32 portion of the electrode mount 3 in which the inner lead 31, the electrode 32, the outer lead 33 and the bead 34 are integrated is placed in the etching tank 4 into which the etching solution 41 is poured. The rough surface portion 322 is formed on almost the entire inner and outer wall surfaces of the electrode 32 as shown in FIG. Next, after removing and drying the etching solution 41 remaining on the surface of the electrode 32, the syringe 5 is inserted through the opening of the electrode 32, and the concentration of cesium sulfate obtained by mixing fine powder of cesium sulfate and pure water is 10 wt. % Emitter solution 35 ′ is dropped on the rough surface portion 322 near the tip of the electrode 32 by 4 μl. The emitter solution 35 ′ is dropped on the rough surface portion 322 because the contact angle θ when dropped on the smooth surface, for example, the electrode 32 before roughening, is 0 ° <θ <90 °. Then, the liquid film spreads thinly on the rough surface. The contact angle θ of the emitter solution 35 ′ is a value measured from the θ / 2 method, that is, the angle θ 1 (= θ / 2) with respect to the solid surface of the straight line connecting the end point and the apex of the droplet as shown in FIG. And

そして、(d)のように、エミッタ溶液35’が滴下された電極32部分周辺に乾燥機6による温風を当てて、エミッタ溶液35’の液体成分のほぼ全てを蒸発させる。これにより、(e)のように、電極32内壁面の粗面部322上に薄く広がったエミッタ35を有する電極マウント3を得ることができる。   Then, as shown in (d), warm air from the dryer 6 is applied to the periphery of the electrode 32 portion where the emitter solution 35 'has been dropped to evaporate almost all of the liquid components of the emitter solution 35'. Thereby, as shown in (e), the electrode mount 3 having the emitter 35 thinly spread on the rough surface portion 322 of the inner wall surface of the electrode 32 can be obtained.

下記に本実施の形態の冷陰極放電ランプの一実施例を示す。   An example of the cold cathode discharge lamp of the present embodiment is shown below.

(実施例)
ガラス管1;硼珪酸ガラス製、ランプ長=400mm、外径=4.0mm、内径=3.0mm、肉厚=0.5mm、
放電媒体;水銀、ネオン80%とアルゴン20%の混合ガス=30torr、
蛍光体層2;RGB蛍光体で構成、
インナーリード31;モリブデン製、直径=0.8mm、
電極32;ニッケル製、管軸方向長さ=10mm、外径=2.7mm、内径=2.5mmのカップ状、粗面部322の算術平均粗さRa=0.55μm、
アウターリード33;ジュメット製、直径=0.6mm、
エミッタ35;硫酸セシウムを電極先端付近の内壁面の粗面部322上に形成、形成量=約0.4mg。
(Example)
Glass tube 1; made of borosilicate glass, lamp length = 400 mm, outer diameter = 4.0 mm, inner diameter = 3.0 mm, wall thickness = 0.5 mm,
Discharge medium; mixed gas of mercury, 80% neon and 20% argon = 30 torr,
Phosphor layer 2; composed of RGB phosphors;
Inner lead 31; made of molybdenum, diameter = 0.8 mm,
Electrode 32; made of nickel, tube axial length = 10 mm, outer diameter = 2.7 mm, cup shape with inner diameter = 2.5 mm, arithmetic average roughness Ra = 0.55 μm of rough surface portion 322,
Outer lead 33; made of Jumet, diameter = 0.6mm,
Emitter 35: Cesium sulfate is formed on the rough surface portion 322 of the inner wall surface near the tip of the electrode, the amount of formation = about 0.4 mg.

この実施例のランプと、表面を粗化していない電極(算術平均粗さRa=0.13μm)の内壁面に実施例と同量のエミッタを形成した従来のランプ(以下、従来例1)と、エミッタを形成していない従来例1のランプ(以下、従来例2)について、寿命中のランプ電圧を比較する試験および寿命中の電極部付近の管壁温度を比較する試験を行った。その結果を図6、図7にそれぞれ示す。なお、これらの試験は、輸送やバックライトへの組み込み時、液晶テレビに搭載された後などに加わる実際の衝撃を想定し、完成したそれぞれのランプを、150mmの高さから5回、ベークライト板に自然落下させる衝撃試験をした後に行っている。   The lamp of this example, and a conventional lamp (hereinafter, Conventional Example 1) in which the same amount of emitter as that of the Example was formed on the inner wall surface of an electrode whose surface was not roughened (arithmetic average roughness Ra = 0.13 μm), For the lamp of Conventional Example 1 (hereinafter referred to as Conventional Example 2) in which no emitter was formed, a test for comparing the lamp voltage during the lifetime and a test for comparing the tube wall temperature near the electrode portion during the lifetime were performed. The results are shown in FIGS. 6 and 7, respectively. These tests are based on the assumption that actual impacts will be applied during transportation, installation in the backlight, after being mounted on a liquid crystal television, etc., and each completed lamp will be baked five times from a height of 150 mm. The test is conducted after an impact test that allows natural fall.

結果からわかるように、実施例のランプは約2000時間点灯させてもランプ電圧や電極部の管壁温度の変化は少なく、ランプ電圧と管壁温度が初期値から多少上昇する程度である。このように、寿命中にランプ電圧や電極部の管壁温度が上昇するのは、ガラス管内に封入された希ガス等のイオンによる電極部材のスパッタリングに伴ってエミッタが消失したことによるものであり、エミッタが電極部材から完全に消失すると、そのランプの特性はエミッタを塗布しなかったランプとほぼ同じ特性になる。一方、従来例1のランプは早い時間からランプ電圧や電極部の管壁温度が上昇しはじめ、2000時間点灯したころには従来例2に近い特性に変化している。つまり、実施例のランプは従来例1のランプと比較して、エミッタの作用効果が格段に長く持続するようになったといえる。   As can be seen from the results, even when the lamp of the example is lit for about 2000 hours, the lamp voltage and the tube wall temperature of the electrode part are little changed, and the lamp voltage and the tube wall temperature are only slightly increased from the initial values. As described above, the lamp voltage and the tube wall temperature of the electrode portion increase during the lifetime because the emitter disappeared due to sputtering of the electrode member by ions such as rare gas sealed in the glass tube. When the emitter disappears completely from the electrode member, the characteristics of the lamp are almost the same as the lamp without the emitter. On the other hand, the lamp of the conventional example 1 starts to increase the lamp voltage and the tube wall temperature of the electrode portion from an early time, and changes to characteristics close to that of the conventional example 2 when it is lit for 2000 hours. That is, it can be said that the working effect of the emitter has been maintained for a long time as compared with the lamp of the first example.

このように、実施例と従来例1とで大きな差が生じた原因として、衝撃試験後の電極32の内壁面のエミッタ35の残存量が関係している。つまり、衝撃を加えた結果、電極32から剥離したエミッタ35は、ランプ特性に寄与しなくなるが、衝撃試験後のエミッタ35の残存量は実施例の方が多かったと考えられる。   As described above, the cause of the large difference between the example and the conventional example 1 is related to the remaining amount of the emitter 35 on the inner wall surface of the electrode 32 after the impact test. That is, as a result of the impact, the emitter 35 peeled from the electrode 32 does not contribute to the lamp characteristics, but the remaining amount of the emitter 35 after the impact test is considered to be larger in the example.

衝撃試験後のエミッタ35の残存量に差が生じた原因について詳しく説明すると、実施例では電極32の粗面部322の上に平滑面上での接触角θが、0°<θ<90°であるエミッタ溶液35’を滴下している。これにより、Wenzelの式、すなわちcosθ=r(γSG−γSL)/γLG=rcosθ(ここで、θ=粗面での接触角、γSG=固体/気体の界面エネルギー、γSL=固体/液体の界面エネルギー、γLG=液体/気体の界面エネルギー、r=ラフネスファクター)から明らかなように、粗面部322上では、実表面積/見かけ上の表面積を意味するラフネスファクターrが1よりも大きいため、接触角θが0〜90°のエミッタ溶液35’は、粗面での接触角θがθ<θとなり、平滑な面に滴下した場合よりも粗面部322上で薄く広がることになる。つまり、粗面部322上ではエミッタ溶液35’の濡れ性が向上する方向に変化する。これに伴い、エミッタ溶液35’から液体成分を蒸発させたエミッタ35も粗面部322上で薄く広がった膜になる。その結果、衝撃に対して強くなるとともに、エミッタ35が複数の微小凹凸323に入り込むことによるアンカー効果によって電極部材との密着性が向上したため、衝撃試験を行っても剥離しにくかったと考えられる。 The cause of the difference in the remaining amount of the emitter 35 after the impact test will be described in detail. In the embodiment, the contact angle θ on the smooth surface on the rough surface portion 322 of the electrode 32 is 0 ° <θ <90 °. A certain emitter solution 35 'is dropped. Thus, the Wenzel equation, ie cos θ W = r (γ SG −γ SL ) / γ LG = r cos θ (where θ W = contact angle on the rough surface, γ SG = solid / gas interface energy, γ SL As shown in (= solid / liquid interfacial energy, γ LG = liquid / gas interfacial energy, r = roughness factor), on the rough surface portion 322, the roughness factor r representing the actual surface area / apparent surface area is 1. Therefore, the emitter solution 35 ′ having a contact angle θ of 0 to 90 ° has a contact angle θ W on the rough surface of θ W <θ, and is thinner on the rough surface portion 322 than when dropped on a smooth surface. Will spread. That is, on the rough surface portion 322, the wettability of the emitter solution 35 ′ is improved. Along with this, the emitter 35 obtained by evaporating the liquid component from the emitter solution 35 ′ also becomes a thin film spread on the rough surface portion 322. As a result, it became strong against impact, and the adhesion effect with the electrode member was improved by the anchor effect caused by the emitter 35 entering the plurality of minute irregularities 323. Therefore, it is considered that it was difficult to peel off even if an impact test was performed.

これに対し、従来例1は、エミッタ形成量が同じでも、実施例と比較して広がりが少なく厚みがあるエミッタ35であるので、衝撃などに弱く、さらにアンカー効果なども得られないため、衝撃試験を行ったことで多くが剥離したと考えられる。   On the other hand, the conventional example 1 is the emitter 35 which has the same amount of emitter formation but is less spread and thicker than the example, so that it is weak against impact and the anchor effect cannot be obtained. It is thought that many peeled off by performing the test.

なお、電極32の内壁面が粗面化されていても、平滑な電極材料に対するエミッタ溶液35’の接触角θが90°以上である場合には、実施例のような薄膜状のエミッタ35を得ることはできない。この場合には、Wenzelの式から明らかなように、粗面上では平滑面上よりも膜が厚くなり、衝撃等によりむしろ剥離しやすくなってしまう。また、特開2002−25499号公報では、電極内壁面に凹凸を形成しているが、このような巨視的な凹凸はエミッタの形成可能な範囲を広げるという効果はあっても、微視的には平滑な面であるのでエミッタの剥離を抑制するような効果は得られない。つまり、本発明では、エミッタ溶液35’の性質と微小凹凸を有する粗面の組み合わせが重要である。ここで、エミッタ溶液35’の接触角θは、エミッタ材や溶媒の種類、エミッタ溶液35’中におけるエミッタ材の濃度などにより、調整が可能である。   Even when the inner wall surface of the electrode 32 is roughened, when the contact angle θ of the emitter solution 35 ′ with respect to the smooth electrode material is 90 ° or more, the thin film emitter 35 as in the embodiment is used. I can't get it. In this case, as is apparent from the Wenzel equation, the film is thicker on the rough surface than on the smooth surface, and rather easily peeled off due to impact or the like. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-25499, unevenness is formed on the inner wall surface of the electrode. Even though such macroscopic unevenness has the effect of widening the range in which the emitter can be formed, it is microscopically. Since it is a smooth surface, the effect of suppressing the peeling of the emitter cannot be obtained. In other words, in the present invention, the combination of the properties of the emitter solution 35 'and the rough surface having minute irregularities is important. Here, the contact angle θ of the emitter solution 35 ′ can be adjusted by the type of the emitter material and the solvent, the concentration of the emitter material in the emitter solution 35 ′, and the like.

また、本実施例のように、エミッタ液にエミッタ材が液体にほぼ溶解したエミッタ溶液35’を使用する場合、電極32の粗面部322の算術平均粗さRaは0.50μm〜0.60μmであるのが望ましい。この範囲であると、安定した効果が得られることが確認されている。なお、エミッタ溶液35’は、エミッタ材が溶媒に完全に溶解した状態である場合に限らず、エミッタ材の大部分が溶媒に溶け込んだ状態であればよいものとする。エミッタ溶液35’のエミッタ材には、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、あるいはそれらの化合物を使用することができる。溶媒には、エタノール、酢酸ブチルなどの有機溶剤を使用してもよいし、所望により、分散剤やニトロセルロースのようなバインダーを添加してもよい。ただし、取り扱い等を考慮すると、溶媒には、純水などを使用するのが望ましい。水溶性のエミッタ材としては、硫酸セシウムの以外には、炭酸セシウムや塩化セシウムなどがある。   When the emitter solution 35 ′ in which the emitter material is substantially dissolved in the liquid is used as the emitter solution as in this embodiment, the arithmetic average roughness Ra of the rough surface portion 322 of the electrode 32 is 0.50 μm to 0.60 μm. It is desirable. Within this range, it has been confirmed that a stable effect can be obtained. The emitter solution 35 ′ is not limited to a state in which the emitter material is completely dissolved in the solvent, but may be in a state in which most of the emitter material is dissolved in the solvent. As the emitter material of the emitter solution 35 ', an alkali metal element, an alkaline earth metal element, a rare earth element, or a compound thereof can be used. As the solvent, an organic solvent such as ethanol or butyl acetate may be used, and if desired, a binder such as a dispersant or nitrocellulose may be added. However, in consideration of handling and the like, it is desirable to use pure water or the like as the solvent. Examples of water-soluble emitter materials include cesium carbonate and cesium chloride in addition to cesium sulfate.

したがって、本実施の形態では、電極32の内壁面に微小凹凸323で構成された粗面部322を形成し、その粗面部322に、平滑な電極32に滴下した際の接触角θが0°<θ<90°である硫酸セシウム水溶液を滴下したあと、硫酸セシウム水溶液中の水分を蒸発させてエミッタ35を形成したことで、エミッタ35の耐衝撃性と密着性が高くなるため、衝撃等が加わっても電極32から剥離しにくくなり、エミッタ35によるランプ特性改善の効果を長期に亘り持続することができる。そのため、本発明は、近年のランプに高電流を投入することによる電極温度の上昇、省電力化などの問題も解決することができる。なお、粗面部322の算術平均粗さRaは、0.50〜0.60μmであると高い効果を得ることができる。   Therefore, in the present embodiment, a rough surface portion 322 composed of minute irregularities 323 is formed on the inner wall surface of the electrode 32, and the contact angle θ when dropping onto the smooth electrode 32 is 0 ° < After dropping the cesium sulfate aqueous solution with θ <90 °, the moisture in the cesium sulfate aqueous solution is evaporated to form the emitter 35, so that the impact resistance and adhesion of the emitter 35 are increased, and therefore, impact or the like is added. However, it becomes difficult to peel off from the electrode 32, and the effect of improving the lamp characteristics by the emitter 35 can be maintained for a long time. Therefore, the present invention can also solve problems such as an increase in electrode temperature and power saving due to the application of a high current to a lamp in recent years. In addition, the arithmetic mean roughness Ra of the rough surface part 322 can acquire a high effect in it being 0.50-0.60 micrometer.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明する。
(Second Embodiment)
A cold cathode discharge lamp according to a second embodiment of the present invention will be described.

第2の実施の形態では、酸化イットリウムと純水とで構成されたエミッタ縣濁液を粗面部322に滴下した後、純水成分をほぼ蒸発させることで粗面部322にエミッタ35を形成し、その酸化イットリウムの粒子351を微小凹凸323に入り込ませた状態としている。   In the second embodiment, an emitter suspension composed of yttrium oxide and pure water is dropped onto the rough surface portion 322, and then the emitter 35 is formed on the rough surface portion 322 by substantially evaporating the pure water component. The yttrium oxide particles 351 are in a state where they enter the minute unevenness 323.

本実施の形態のようなエミッタ縣濁液は、溶質であるエミッタ材が液体中で粒子のまま分散した状態である。そこで、図8のように、粒子351を微小凹凸323に入り込ませるようにする、例えば微小凹凸323の幅Wをエミッタ材の粒子351の平均粒径Rよりも大きくなるように、粗面部322の粗さを調整することで、第1の実施の形態と同様に、衝撃が加わっても剥離しにくいエミッタ35を実現することができる。なお、エミッタ縣濁液としては、酸化ランタン、酸化マグネシウムを水に混ぜたエミッタ液などがある。   The emitter suspension as in the present embodiment is a state in which the emitter material, which is a solute, is dispersed as particles in the liquid. Therefore, as shown in FIG. 8, the particles 351 are allowed to enter the minute irregularities 323. For example, the width W of the minute irregularities 323 is larger than the average particle diameter R of the particles 351 of the emitter material. By adjusting the roughness, it is possible to realize the emitter 35 that is difficult to peel off even when an impact is applied, as in the first embodiment. Examples of the emitter suspension include an emitter solution in which lanthanum oxide or magnesium oxide is mixed with water.

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。   The embodiment of the present invention is not limited to the above, and may be modified as follows, for example.

粗面部322は、電極32のほぼ全体に形成する必要はなく、電極32の内壁面の少なくとも一部に形成するだけでもよい。また、粗面の形成方法は、エッチングのような化学研磨に限らず、ブラストやレーザなどによる研磨であってもよい。   The rough surface portion 322 does not need to be formed on almost the entire electrode 32 and may be formed on at least a part of the inner wall surface of the electrode 32. Further, the method for forming the rough surface is not limited to chemical polishing such as etching, but may be polishing by blasting or laser.

エミッタ35は、粗面部321の全体に形成されている必要はなく、少なくとも一部でよい。   The emitter 35 does not need to be formed on the entire rough surface portion 321 and may be at least a part.

図4(d)の工程では、エミッタ溶液35’の液体成分を乾燥させることで蒸発させているが、焼成により蒸発させてもよい。   In the step of FIG. 4D, the liquid component of the emitter solution 35 'is evaporated by drying, but may be evaporated by baking.

1 ガラス管
11 放電空間
2 蛍光体層
3 電極マウント
31 インナーリード
32 電極
322 粗面部
323 微小凹凸
35 エミッタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass tube 11 Discharge space 2 Phosphor layer 3 Electrode mount 31 Inner lead 32 Electrode 322 Rough surface part 323 Minute unevenness 35 Emitter

Claims (5)

ガラス管の内端部に側壁を有する電極が配置された冷陰極放電ランプであって、
前記電極の内壁面には微小凹凸で構成された粗面部が形成されており、前記粗面部の少なくとも一部にはエミッタが形成されていることを特徴とする冷陰極放電ランプ。
A cold cathode discharge lamp in which an electrode having a side wall is disposed at the inner end of a glass tube,
A cold cathode discharge lamp, wherein an inner wall surface of the electrode is formed with a rough surface portion constituted by minute irregularities, and an emitter is formed on at least a part of the rough surface portion.
前記エミッタは、エミッタ材と液体を含み、平滑な前記電極に滴下した際の接触角θが0°<θ<90°となるエミッタ液を前記粗面部に塗布した後、前記液体成分を蒸発させることで形成してなることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極放電ランプ。   The emitter includes an emitter material and a liquid, and an emitter liquid having a contact angle θ of 0 ° <θ <90 ° when dropped onto the smooth electrode is applied to the rough surface portion, and then the liquid component is evaporated. The cold cathode discharge lamp according to claim 1, wherein the cold cathode discharge lamp is formed. 前記エミッタ液は、前記エミッタ材が前記液体にほぼ溶解してなるエミッタ溶液であるとともに、前記粗面部の算術平均粗さRaは、0.50〜0.60μmであることを特徴とする請求項2に記載の冷陰極放電ランプ。   The emitter liquid is an emitter solution in which the emitter material is substantially dissolved in the liquid, and the arithmetic average roughness Ra of the rough surface portion is 0.50 to 0.60 μm. 2. The cold cathode discharge lamp according to 2. 前記エミッタ材は、硫酸セシウムであることを特徴とする請求項3に記載の冷陰極放電ランプ。   The cold cathode discharge lamp according to claim 3, wherein the emitter material is cesium sulfate. 前記エミッタ液は、前記エミッタ材が前記液体中で分散してなるエミッタ縣濁液であるとともに、前記粗面部は前記エミッタ材の粒子が前記微小凹凸に入り込む粗さであることを特徴とする請求項2に記載の冷陰極放電ランプ。   The emitter liquid is an emitter suspension liquid in which the emitter material is dispersed in the liquid, and the rough surface portion is rough enough for particles of the emitter material to enter the minute unevenness. Item 3. The cold cathode discharge lamp according to Item 2.
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