JP3679397B2 - Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display - Google Patents

Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display Download PDF

Info

Publication number
JP3679397B2
JP3679397B2 JP2002366003A JP2002366003A JP3679397B2 JP 3679397 B2 JP3679397 B2 JP 3679397B2 JP 2002366003 A JP2002366003 A JP 2002366003A JP 2002366003 A JP2002366003 A JP 2002366003A JP 3679397 B2 JP3679397 B2 JP 3679397B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode member
metal layer
discharge tube
electrode
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002366003A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004199965A (en
Inventor
恒成 斎藤
靖展 多和
真樹 金井
輝夫 矢島
Original Assignee
株式会社東京カソード研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東京カソード研究所 filed Critical 株式会社東京カソード研究所
Priority to JP2002366003A priority Critical patent/JP3679397B2/en
Publication of JP2004199965A publication Critical patent/JP2004199965A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3679397B2 publication Critical patent/JP3679397B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電管内の電極の放電部となる放電管用電極部材、およびこれを用いる放電管並びに液晶ディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から多分野において放電管が様々な用途に用いられている。最近では、特に放電管の1つである冷陰極蛍光ランプは、ノートパソコンなどの液晶ディスプレイ用のバックライトなどとして幅広く活躍している。
【0003】
ノートパソコンのような携帯機器では、携帯時には携帯機器を駆動させる電力源を内部バッテリに依存する。液晶ディスプレイ用のバックライトもバッテリ駆動によって点灯させられる。しかし、バッテリの電力容量には限界がある。そこで、バックライトとなる冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減が重要となる。
【0004】
電力損失を低減して消費電力の効率化をはかり、低消費電力化を図るには、冷陰極蛍光ランプの消費電力の大きな原因となる放電の際の電力損失をできるだけ少なくする必要がある。従来から、(1)放電管内に設置される電極の放電部となる電極部材(以下、電極部材とする)には、電子を放出しやすい仕事関数が小さい金属材料を適用すると、冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減として有効であることが知られている。
【0005】
また、冷陰極蛍光ランプが液晶ディスプレイ用のバックライトとして用いられる場合などでは、ユーザが1日に使用する時間が長いなどで、寿命がつきるのが、ユーザのニーズ等と対比して短期間となりやすいことが多い。よって、蛍光ランプを長寿命化することも大きな課題となる。
【0006】
冷陰極蛍光ランプの寿命は、冷陰極管(通常はガラス管が多い)内に充填される水銀蒸気の消耗速度に大きく依存することが知られている。冷陰極管内には、水銀とは別にアルゴンやネオンなどの希ガスの封入気体が封入されている。冷陰極蛍光ランプの両端の電極に十分な電圧がかかると、陽イオン化された希ガスの封入気体は陰極の電極部材に衝突して電極部材をスパッタリングする。そのスパッタリングによって、電極部材の原子が封入気体中へ飛び出し、水銀とアマルガムを形成したりする。その結果、冷陰極管内の水銀蒸気が消耗してしまい、蛍光ランプの寿命となってしまう場合がある。したがって、このような(2)水銀蒸気の消耗をできるだけ防止するため、電極部材がなるべくスパッタリングされないようにスパッタ率が小さい電極部材を電極の放電部に用いることが必要である。
【0007】
上記、(1)電極部材に電子を放出しやすく、仕事関数が低くなる金属材料を適用することで冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減を図り、(2)水銀蒸気の消耗を防止するため、スパッタ率が低い電極部材を用いて冷陰極蛍光ランプの長寿命化する課題とを解決する手段を提供するものとしては、特開2002−100319号公報および特開2002−110085号公報がある。これらの公報では、仕事関数が小さく、スパッタ率を低下させる電極部材として、ニオブ、チタン、タンタル又はこれらの合金から選択される金属材料を、電極部材の材料として選択的に用いることが記載されている。その効果として、これら金属材料は従来、用いられてきたニッケル系の金属またはこれらの合金に比べて高融点金属であり、仕事関数が小さく、電極部材のスパッタ率を低下させて蛍光ランプを長寿命化できることが示されている。
【0008】
さらに、特開2002−175776号公報では、ニオブ、チタン、タンタル又はこれらの合金(以下、これらを含め、高融点を有する金属を高融点金属とする)から選択される金属材料で放電部として先端にある電極部材に凹部を形成した電極を作製することが記載されている。該公報では電極部材に凹部を形成したことにより、ホロー電極の利点となるホロー効果をえることができる消費電力の低下、低発熱化、長寿命化をはかることができることが示されている。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−175776号公報
【特許文献2】
特開2002−110085号公報
【特許文献3】
特開2002−100319号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高融点金属材料は、従来から用いられてきたニッケルとその合金(以下、ニッケル材とする)と比較するとかなり高価であるため、高融点金属材料を用いた電極部材にはコストがかかる。事例としても、例えば、高融点金属材料の電極部材に、モリブデンあるいはニオブ等が一部の蛍光ランプに実用化されているが、従来のニッケル材の電極より価格が数倍となるという現状がある。
【0011】
また、主として高融点金属材料を用いた電極部材は、従来の機械加工と比較して難しい場合がある。例えば、高融点金属材料は従来のニッケル材に比べ頑強な材料特性であるために、素材である板材を放電部として希望する形状の電極部材に加工成形することが難しいことなどが挙げられる。したがって、加工が困難であるという観点からもコスト高くなる場合がある。
【0012】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、放電管が安価であり、長寿命、低消費電力となることを実現する放電管用電極部材およびこれを用いる放電管並びに液晶ディスプレイを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の放電管用電極部材は、放電管内に設置される電極の放電部となる放電管用電極部材において、前記電極部材は、金属層(A)の表面に、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)を被覆した部分を有する被覆金属電極部材であることを特徴とする。
【0014】
上記本発明の放電管用電極部材を放電管に用いることにより、金属層(A)に高融点金属層(B)を被覆させることで、高融点金属層(B)を主として用いた電極部材よりも安価とすることができるなど、様々な利点がある。
【0015】
また、金属層(A)の表面を少なくとも部分的に被覆している高融点金属層(B)はスパッタ率が小さく、放電管内部の水銀などを消費したりすることが防止できるため、長寿命化であることには問題はない。
【0016】
また、高融点金属層(B)は、仕事関数が小さいために、放電の際の陰極降下電圧を少さくすることができる。よって、消費電力を低減できるという観点に関しても問題はない。
【0017】
このような構成の電極とするには、例えば、金属層(A)で電極を形成し、その後、金属層(A)の表面に高融点金属層(B)の膜を被覆させたり、以下の予め金属層(A)の表面に高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を用いて電極部材を作製する方法など、様々な方法が考えられる。
【0018】
ここで、上記、本発明の放電管用電極部材の前記金属層(A)は、ニッケルまたはニッケル合金からなる金属層であってもよい。
【0019】
また、上記、本発明の放電管用電極部材の前記高融点金属層(B)は、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)若しくはニオブ(Nb)またはそれらの合金、のうち少なくとも1つからなる金属層であってもよい。
【0020】
上記、本発明の放電管用電極部材の前記被覆金属電極部材は、前記金属層(A)に前記高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を加工して形成されてもよい。
【0021】
このように、予め前記金属層(A)に前記高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板から電極部材を加工することで、複雑な電極部材の形成も、高融点金属層(B)の板から形成するよりも機械加工等が容易となる。一般に金属層(A)が高融点金属層(B)に比べ融点が低いと塑性加工が容易である。したがって、このようにすると複雑な形状の放電管用電極部材を形成することもできる。
【0022】
上記、本発明の前記電極部材は、凹部を有しホロー効果のある電極部材であって、前記凹部の少なくとも内側表面は、前記金属層(B)が前記金属層(A)の表面に被覆していてもよい。
【0023】
このような構成とすることで、さらにホロー効果が起こる電極部材の凹部内面表面において高融点金属層(B)を被覆させることができ、従来と同様のホロー効果の、低消費電力、長寿命化、低発熱化と、高融点金属層(B)による低消費電力、長寿命化の複合化した特性を得ることができる。
【0024】
また、本発明の放電管は上記本発明の放電管用電極部材を用いて電極の放電部とすることを特徴とする。
【0025】
また、本発明の前記放電管は、液晶ディスプレイ用のバックライト向けの蛍光ランプであってもよい。
【0026】
また、本発明の液晶ディスプレイは上記本発明の放電管をバックライトとして用いたことを特徴とする。
【0027】
本発明は、上述のように金属層(A)と高融点金属金属層(B)とを併せた放電管用電極部材を用いることで、放電管およびこれを用いる液晶ディスプレイの低コスト化、長寿命化、低消費電力化等様々な効果を得ることができるようになる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明の実施形態は本発明を実施する上で好ましい一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【0029】
図1は、本発明の電極部材の素材であるクラッド板10の構造図である。このクラッド板10は、以下に説明する金属クラッド手法を用いて作製できるものである。各金属層は所望の厚さになるようにクラッドの工程にて調整される。高融点金属層(B)1とニッケル材層(A)2をクラッドする方法は、圧延法や爆発法が一般的には用いられている。本実施形態では、クラッド板10を形成するのに圧延法を用いたが、クラッド板材を作成する方法であれば何であってもよい。それぞれの方法に対してそれぞれ利点等が異なるため、クラッド板の作製には最適な方法が選ばれるべきである。例えば、圧延法の利点は、要求される板厚と精度のクラッド板を容易にかつ高精度に形成可能であるため、薄い高融点金属層(B)1を形成することに適している。前記高融点金属層(B)1は、例えば5μmの厚さで金属層(A)2の板の片面にクラッドされて、本発明の板材であるクラッド板10が完成する。ここで、クラッド板10はその用途等、必要に応じて前記高融点金属層(B)1はニッケル材の金属層(A)2の板の両面にクラッドされている金属層構造としてもよい。
【0030】
図2は、図1のクラッド材10を用いて形成された本発明のホロー型電極20である。ホロー型電極は、放電部である電極部材20aと導入線4からなる。導入線4は、後の工程でガラス管へ融着させることを考慮し、公知技術と同様にガラスビーズ3を図3のように融着させておくこともできる。ホロー型電極部材20は、従来から蛍光ランプに良く用いられている。ホロー効果が得られ、熱陰極蛍光ランプと近似する輝度等を得ることができるなどの利点が得られる効果は従来と同様である。
【0031】
図1のクラッド板10を本発明のホロー型電極部材20aに機械加工する。本実施形態では、高融点金属層(B)1がホロー型電極部材20aの凹部の内側表面になるように加工形成する。金属層(A)2は高融点金属層(B)1に比べて、機械加工しやすくかつ安価な金属材料であるニッケル材からなることとしているが、実際は鉄(Fe)や銅(Cu)、アルミニウム(Al)、またはその合金などであってもよく、最適な金属層(A)が選ばれるべきである。
【0032】
クラッド板10は、電極部材20aの厚さが従来と一定の場合では、金属層(A)2が高融点金属層(B)1に比べて厚くなるほど高価な高融点金属の厚さを薄くできるために電極部材20aの全体の材料費も安くなり、ニッケル等の塑性加工が容易な金属の特性によって板材からの凹部を有する電極部材20aの形成が高融点金属の電極と比べ容易となる。この効果によって、安価にかつ電極部材を大量生産することができることとなる。その上、ホロー型電極部材の凹部形状だけでなく、さらに複雑な電極形状である電極部材の提供も可能となる。例えば、複数の凹部を有する形状、テーパ状、などの複雑形状を有する電極部材を形成することも可能となる。ここで、クラッド材10から、それら電極部材への機械加工方法等は、従来公知の方法等を考慮して、本発明に適するものを選べばよい。
【0033】
図3は、前記電極20であるホロー型陰極20を用いてなる冷陰極蛍光ランプ30である。この冷陰極蛍光ランプ30は、希ガス及び水銀蒸気が充填されたガラス管5の内部に一対のホロー型陰極20が対向して配置され、ガラス管5の内壁に蛍光膜6が被覆された放電管である一対のホロー型陰極20とガラス管5は、予め導入線4に融着されたガラスビーズ3をガラス管5と融着することで、融着される。冷陰極蛍光ランプの一対の電極には導入線4の一端が接続され、導入線4の他端はガラス管の両端から外部に導出される。一対のホロー型陰極20間にこの導入線4を介して外部から放電に十分な電圧を印加すると、ホロー型陰極20の放電部20aの表面である高融点金属層(B)1から主に電子が放出される。放出された電子はガラス管5内に存在する水銀原子に衝突して水素原子を励起させ、紫外線を発生させる。この紫外線は、ガラス管5の内壁に形成された蛍光膜6に衝突し、可視光線に波長変換され、冷陰極蛍光ランプ30が発光する。
【0034】
本実施形態の冷陰極蛍光ランプ30の構成をより詳説すると、ガラス管5の内径は2.0mmで、一対のホロー型陰極20の距離は50mm、ガラス管1内にはArガス10%−Neガス90%の混合ガスがガス圧10KPaで、また水銀(Hg)500μgを封入している。ここで、円筒形状であるホロー型陰極20の電極部材20aにおいて、円筒部の底面円の外径は1.7mmφであり、円筒部の円筒軸方向の長さは3.0mmである。
【0035】
このような放電管では、ホロー型陰極20の電極部材(放電部)20aの内面で放電現象が起こりやすいことが知られている。したがって、放電に直接的に関与し、スパッタ率が高くなりやすい凹部の内側表面部分に高融点金属層(B)1を被覆させた本実施形態の電極20であれば、高融点金属の利点であるスパッタ率が小さく、蛍光ランプ中の水銀の消耗防止による長寿命化を図ることができ、仕事関数が小さく陰極での電圧降下が少なく、消費電力も低減できるという利点を有した冷陰極蛍光ランプ30を提供できることとなる。すなわち、電極部材20aからなるホロー型陰極20を用いてなる本実施形態の冷陰極蛍光ランプ30は、上記の理由により、従来のニッケルのみ、あるいは、高融点金属材料からなる電極部材より、製造が容易であり、低コスト、長寿命、低消費電力等を達成することができる。よって、このような効果等を勘案すれば、本発明の放電管は、例えば、液晶ディスプレイ用のバックライト等に使われる冷陰極蛍光ランプとして好適である。液晶ディスプレイでは、低価格化、長寿命化、消費電力の低減が切望されているのはすでに述べたとおりであり、本発明の放電管は低コスト、長寿命、低消費電力等を液晶ディスプレイに用いることによっても達成することができる。
【0036】
本願発明者が鋭意検討した結果、本実施形態に於いて、高融点金属層(B)1が少なくとも5μm以上あれば、スパッタ率の低減、消費電力の低減、という効果を得ることに問題はない。しかし、あまりに高融点金属層(B)1が厚くなりすぎると材料費の低減、機械加工の容易化、という効果が小さくなる場合がある。すなわち、高価な高融点金属の量を電極部材全体において少なくすると、電極部材全体の材料費の高騰は避けられるが、スパッタ率の低減は高融点金属材料の特性であるので長寿命化や消費電力の低減という効果が得にくくなってしまう。しかしながら、高融点金属層(B)1の厚さは、実際の取引やニーズによる電極部材20の使用態様や高融点金属の種類、金属層(A)2の両面に、高融点金属層(B)1を被覆した場合など等には放電特性が異なることがあるので、5μmよりも薄くても、また、かなり厚くてもよい場合がある。
【0037】
また、高融点金属層(B)1は、好ましくは仕事関数の小さいニオブ材であり、金属層(A)2は機械加工しやすいニッケルが良いが、同様の理由等によりそれらの材料には限定されず、高融点金属層(B)1は金属層(A)2よりも高融点の材料であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0038】
また、本発明の放電管は冷陰極蛍光ランプ以外であってもよい。例えば、冷陰極を用いる放電管は勿論、また、冷陰極以外でもセミホット型の放電管等にも幅広く適用することができる。
【0039】
【実施例】
(実施例および比較例)
高融点金属層(B)1にモリブデン(Mo)材を用い、ニッケル(Ni)金属層(A)2に圧延法でクラッド板10作製した。モリブデン層は5μmでクラッド板10の厚さは0.1mmである。このクラッド板10を使い、図2に示す形状のホロー型電極20を形成した。ホロー型電極20における電極部材20aの底面円の径は1.7mmφで、円筒軸方向の高さは3mmである。
【0040】
このホロー型電極を用いて上述の通り、図3に例示される冷陰極蛍光ランプ30を作製し、本発明の実施例とした。また、比較の例として、本発明の電極部材20を用いていない従来のニッケル材の電極部材を用いて、冷陰極蛍光ランプもそれ以外は同様の方法・材にて作製し、冷陰極蛍光ランプの効率を表す特性として重要な陰極降下電圧を対比し、測定した。陰極降下電圧は蛍光ランプの全長を変化させ、直流電圧を蛍光ランプに印加してランプ電圧を測定して求めた。その結果、従来公知の蛍光ランプが120Vであったのに対し、本発明の蛍光ランプの陰極降下電圧は110Vと約9%小さかったため、消費電力の低減が図れた。また、寿命については、実施例は比較例と対比して1.5倍以上伸びることが確認され、スパッタ率の低減によって長寿命化が図れたと推測できる。また、電極部材20aの板材であるクラッド材10は、モリブデンを5μm使ったのみであり、殆ど大部分がニッケルであるために材料費の低減と、機械加工の容易化等に関してもモリブデンを用いた電極部材よりも向上させることができた。以上より、本発明品が優れた効果を奏することは明白である。したがって、いろいろな用途向けの蛍光ランプ、例えば液晶ディスプレイ用のバックライト等に適用することができ、産業上非常に有用である。
【0041】
【発明の効果】
本発明の電極部材を放電管に用いることにより、放電管の低コスト、低消費電力、長寿命化等を図ることができる。よって、この放電管を液晶ディスプレイに用いれば液晶ディスプレイの低コスト、低消費電力、長寿命化等も図ることができ、産業上非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電極部材の素材であるクラッド板の構造図である。
【図2】 本発明に係る電極の構造図である。
【図3】 本発明に係る冷陰極蛍光ランプの構造図である。
【符号の説明】
1 高融点金属層(B)、2 金属層(A)、3 ガラスビーズ、4 導入線、5 ガラス管、6 蛍光体、10 クラッド板、20 電極(ホロー型陰極)、20a 電極部材(放電部)、30 冷陰極蛍光ランプ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrode member for a discharge tube serving as a discharge portion of an electrode in the discharge tube, a discharge tube using the same, and a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, discharge tubes have been used in various fields in various fields. Recently, a cold cathode fluorescent lamp, which is one of discharge tubes, has been widely used as a backlight for liquid crystal displays such as notebook personal computers.
[0003]
When a portable device such as a notebook computer is carried, the power source for driving the portable device depends on an internal battery. The backlight for the liquid crystal display is also turned on by battery driving. However, the power capacity of the battery is limited. Therefore, it is important to reduce the power consumption of the cold cathode fluorescent lamp as a backlight.
[0004]
In order to reduce the power loss to increase the power consumption efficiency and to reduce the power consumption, it is necessary to reduce the power loss at the time of discharge, which is a major cause of the power consumption of the cold cathode fluorescent lamp, as much as possible. Conventionally, (1) when a metal material having a small work function that easily emits electrons is applied to an electrode member (hereinafter referred to as an electrode member) serving as a discharge portion of an electrode installed in a discharge tube, a cold cathode fluorescent lamp It is known to be effective as a reduction in power consumption.
[0005]
In addition, when a cold cathode fluorescent lamp is used as a backlight for a liquid crystal display, the user spends a long time for one day and the life is shortened in comparison with the user needs. Often easy. Therefore, extending the life of the fluorescent lamp is also a major issue.
[0006]
It is known that the life of a cold cathode fluorescent lamp greatly depends on the consumption rate of mercury vapor filled in a cold cathode tube (usually, many glass tubes). In addition to mercury, a rare gas sealed gas such as argon or neon is sealed in the cold cathode tube. When a sufficient voltage is applied to the electrodes at both ends of the cold cathode fluorescent lamp, the cationized rare gas filled gas collides with the electrode member of the cathode and sputters the electrode member. By the sputtering, atoms of the electrode member jump out into the sealed gas to form mercury and amalgam. As a result, mercury vapor in the cold cathode tube may be consumed, resulting in the life of the fluorescent lamp. Therefore, in order to prevent (2) such consumption of mercury vapor as much as possible, it is necessary to use an electrode member having a low sputtering rate in the electrode discharge portion so that the electrode member is not sputtered as much as possible.
[0007]
In order to reduce the power consumption of the cold cathode fluorescent lamp by applying a metal material that easily emits electrons to the electrode member and has a low work function, and (2) to prevent mercury vapor consumption, Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 2002-100319 and 2002-110085 provide means for solving the problem of extending the life of a cold cathode fluorescent lamp using an electrode member having a low sputtering rate. These publications describe that a metal material selected from niobium, titanium, tantalum, or an alloy thereof is selectively used as an electrode member material as an electrode member that has a low work function and lowers the sputtering rate. Yes. As an effect, these metal materials are refractory metals compared to nickel-based metals or their alloys, which have been used in the past, have a low work function, and reduce the sputtering rate of electrode members, thereby extending the life of fluorescent lamps. It has been shown that
[0008]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-175776, the tip of the discharge part is made of a metal material selected from niobium, titanium, tantalum or alloys thereof (hereinafter, a metal having a high melting point is referred to as a high melting point metal). It is described that an electrode in which a recess is formed in an electrode member is prepared. In this publication, it is shown that by forming a recess in the electrode member, it is possible to achieve a reduction in power consumption, a reduction in heat generation, and a longer life, which can provide a hollow effect that is an advantage of the hollow electrode.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-175776 A [Patent Document 2]
JP 2002-110085 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100319
[Problems to be solved by the invention]
However, since the refractory metal material is considerably more expensive than the conventionally used nickel and its alloys (hereinafter referred to as nickel material), the electrode member using the refractory metal material is expensive. As an example, for example, molybdenum or niobium or the like is used in some fluorescent lamps as an electrode member made of a refractory metal material. .
[0011]
In addition, an electrode member mainly using a refractory metal material may be difficult as compared with conventional machining. For example, since the refractory metal material has robust material characteristics as compared with the conventional nickel material, it is difficult to process and form the plate member as a material into an electrode member having a desired shape as a discharge part. Therefore, the cost may increase from the viewpoint of difficulty in processing.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an electrode member for a discharge tube, a discharge tube using the same, and a liquid crystal display that realizes a low discharge tube, a long life, and low power consumption. With the goal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an electrode member for a discharge tube according to the present invention is an electrode member for a discharge tube that serves as a discharge part of an electrode installed in the discharge tube. A coated metal electrode member having a portion coated with a refractory metal layer (B) having a melting point higher than that of (A).
[0014]
By using the electrode member for a discharge tube of the present invention as a discharge tube, the metal layer (A) is coated with the refractory metal layer (B), so that the electrode member mainly using the refractory metal layer (B) is used. There are various advantages such as low cost.
[0015]
Further, the refractory metal layer (B) that at least partially covers the surface of the metal layer (A) has a low sputtering rate and can prevent the consumption of mercury or the like inside the discharge tube, thus providing a long service life. There is no problem with being a computer.
[0016]
Further, since the refractory metal layer (B) has a small work function, the cathode fall voltage during discharge can be reduced. Therefore, there is no problem in terms of reducing power consumption.
[0017]
In order to obtain an electrode having such a configuration, for example, an electrode is formed with a metal layer (A), and then the surface of the metal layer (A) is covered with a film of a refractory metal layer (B), or the following Various methods such as a method of producing an electrode member using a clad plate obtained by previously clad a refractory metal layer (B) on the surface of the metal layer (A) can be considered.
[0018]
Here, the metal layer (A) of the electrode member for a discharge tube according to the present invention may be a metal layer made of nickel or a nickel alloy.
[0019]
The refractory metal layer (B) of the electrode member for a discharge tube according to the present invention is a metal layer made of at least one of molybdenum (Mo), tantalum (Ta), niobium (Nb), or an alloy thereof. It may be.
[0020]
The coated metal electrode member of the discharge tube electrode member of the present invention may be formed by processing a clad plate in which the metal layer (A) is clad with the refractory metal layer (B).
[0021]
As described above, by processing the electrode member from the clad plate obtained by previously clad the refractory metal layer (B) on the metal layer (A), the formation of a complicated electrode member can be performed on the refractory metal layer (B). Machining and the like are easier than forming from a plate. Generally, when the metal layer (A) has a lower melting point than the refractory metal layer (B), plastic working is easy. Therefore, in this way, it is possible to form a discharge tube electrode member having a complicated shape.
[0022]
The electrode member of the present invention is an electrode member having a recess and having a hollow effect, wherein at least the inner surface of the recess is covered with the surface of the metal layer (A) by the metal layer (B). It may be.
[0023]
By adopting such a configuration, the refractory metal layer (B) can be coated on the inner surface of the concave portion of the electrode member where the hollow effect further occurs, and the low power consumption and long life of the conventional hollow effect can be achieved. The combined characteristics of low heat generation, low power consumption and long life due to the high melting point metal layer (B) can be obtained.
[0024]
Moreover, the discharge tube of the present invention is characterized in that the discharge tube electrode member of the present invention is used as a discharge portion of the electrode.
[0025]
The discharge tube of the present invention may be a fluorescent lamp for a backlight for a liquid crystal display.
[0026]
The liquid crystal display of the present invention is characterized by using the discharge tube of the present invention as a backlight.
[0027]
The present invention uses a discharge tube electrode member in which the metal layer (A) and the refractory metal layer (B) are combined as described above, thereby reducing the cost and long life of the discharge tube and the liquid crystal display using the discharge tube. Various effects such as reduction of power consumption and reduction of power consumption can be obtained.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is a preferred example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
[0029]
FIG. 1 is a structural diagram of a clad plate 10 which is a material of an electrode member of the present invention. The clad plate 10 can be manufactured by using a metal clad technique described below. Each metal layer is adjusted in the cladding process so as to have a desired thickness. As a method of cladding the refractory metal layer (B) 1 and the nickel material layer (A) 2, a rolling method or an explosion method is generally used. In this embodiment, the rolling method is used to form the clad plate 10, but any method may be used as long as it is a method for producing a clad plate material. Since the advantages and the like are different for each method, an optimum method should be selected for the production of the clad plate. For example, the advantage of the rolling method is that it is suitable for forming a thin refractory metal layer (B) 1 because a clad plate having a required plate thickness and accuracy can be formed easily and with high accuracy. The refractory metal layer (B) 1 is clad on one side of the plate of the metal layer (A) 2 with a thickness of, for example, 5 μm to complete the clad plate 10 as the plate material of the present invention. Here, the clad plate 10 may have a metal layer structure in which the refractory metal layer (B) 1 is clad on both surfaces of the nickel metal layer (A) 2 as required, such as for its use.
[0030]
FIG. 2 is a hollow electrode 20 of the present invention formed using the cladding material 10 of FIG. The hollow electrode includes an electrode member 20a that is a discharge portion and a lead-in wire 4. In consideration of the fact that the lead-in wire 4 is fused to the glass tube in a later step, the glass beads 3 can be fused as shown in FIG. The hollow electrode member 20 has been conventionally used for fluorescent lamps. The effect that the hollow effect is obtained and the advantages such as the brightness approximate to that of the hot cathode fluorescent lamp can be obtained is the same as the conventional one.
[0031]
1 is machined into a hollow electrode member 20a of the present invention. In the present embodiment, the refractory metal layer (B) 1 is processed and formed so as to be the inner surface of the concave portion of the hollow electrode member 20a. The metal layer (A) 2 is made of nickel, which is a metal material that is easier to machine and cheaper than the refractory metal layer (B) 1, but in reality, iron (Fe), copper (Cu), Aluminum (Al) or an alloy thereof may be used, and the optimum metal layer (A) should be selected.
[0032]
In the case where the thickness of the electrode member 20a is constant, the clad plate 10 can reduce the thickness of the expensive refractory metal as the metal layer (A) 2 becomes thicker than the refractory metal layer (B) 1. Therefore, the overall material cost of the electrode member 20a is also reduced, and the formation of the electrode member 20a having a recess from the plate material is easier than a high melting point metal electrode due to the characteristics of a metal such as nickel that can be easily plastically processed. This effect enables mass production of electrode members at low cost. In addition, not only the concave shape of the hollow electrode member but also an electrode member having a more complicated electrode shape can be provided. For example, it is possible to form an electrode member having a complicated shape such as a shape having a plurality of concave portions or a tapered shape. Here, as a machining method from the clad material 10 to these electrode members, a method suitable for the present invention may be selected in consideration of a conventionally known method or the like.
[0033]
FIG. 3 shows a cold cathode fluorescent lamp 30 using a hollow cathode 20 as the electrode 20. The cold cathode fluorescent lamp 30 is a discharge in which a pair of hollow cathodes 20 are arranged opposite to each other inside a glass tube 5 filled with a rare gas and mercury vapor, and the inner wall of the glass tube 5 is covered with a fluorescent film 6. The pair of hollow cathodes 20 and the glass tube 5, which are tubes, are fused by fusing the glass beads 3 previously fused to the introduction wire 4 to the glass tube 5. One end of the introduction line 4 is connected to a pair of electrodes of the cold cathode fluorescent lamp, and the other end of the introduction line 4 is led out from both ends of the glass tube. When a sufficient voltage is applied to the discharge between the pair of hollow cathodes 20 from the outside via the lead-in wire 4, electrons mainly from the refractory metal layer (B) 1 which is the surface of the discharge part 20 a of the hollow cathode 20. Is released. The emitted electrons collide with mercury atoms present in the glass tube 5 to excite hydrogen atoms and generate ultraviolet rays. This ultraviolet ray collides with the fluorescent film 6 formed on the inner wall of the glass tube 5 and is converted into visible light, and the cold cathode fluorescent lamp 30 emits light.
[0034]
The configuration of the cold cathode fluorescent lamp 30 of this embodiment will be described in more detail. The inner diameter of the glass tube 5 is 2.0 mm, the distance between the pair of hollow cathodes 20 is 50 mm, and Ar gas is 10% -Ne in the glass tube 1. A gas mixture of 90% gas has a gas pressure of 10 KPa and contains 500 μg of mercury (Hg). Here, in the electrode member 20a of the hollow cathode 20 having a cylindrical shape, the outer diameter of the bottom circle of the cylindrical portion is 1.7 mmφ, and the length of the cylindrical portion in the cylindrical axis direction is 3.0 mm.
[0035]
In such a discharge tube, it is known that a discharge phenomenon is likely to occur on the inner surface of the electrode member (discharge part) 20a of the hollow cathode 20. Therefore, the electrode 20 of the present embodiment in which the refractory metal layer (B) 1 is coated on the inner surface portion of the concave portion that is directly involved in the discharge and tends to increase the sputtering rate is advantageous in the refractory metal. A cold cathode fluorescent lamp with the advantage that it has a small sputtering rate, can extend the life by preventing mercury consumption in the fluorescent lamp, has a small work function, has a small voltage drop at the cathode, and can reduce power consumption. 30 can be provided. That is, the cold cathode fluorescent lamp 30 of the present embodiment using the hollow cathode 20 made of the electrode member 20a is manufactured from the conventional nickel member or the electrode member made of a refractory metal material for the above reason. It is easy and can achieve low cost, long life, low power consumption, and the like. Therefore, considering such effects and the like, the discharge tube of the present invention is suitable as a cold cathode fluorescent lamp used in a backlight for a liquid crystal display, for example. As described above, the liquid crystal display is desired to be low in price, long in life, and low in power consumption. The discharge tube of the present invention has low cost, long life, low power consumption, etc. in the liquid crystal display. It can also be achieved by using it.
[0036]
As a result of intensive studies by the inventor of the present application, in the present embodiment, if the refractory metal layer (B) 1 is at least 5 μm or more, there is no problem in obtaining the effects of reducing the sputtering rate and power consumption. . However, if the refractory metal layer (B) 1 is too thick, the effects of reducing material costs and facilitating machining may be reduced. That is, if the amount of expensive refractory metal is reduced in the entire electrode member, an increase in the material cost of the entire electrode member can be avoided, but the reduction in the sputtering rate is a characteristic of the refractory metal material, so it has a longer life and power consumption. This makes it difficult to obtain the effect of reducing the above. However, the thickness of the refractory metal layer (B) 1 depends on the usage mode of the electrode member 20 according to actual transactions and needs, the type of the refractory metal, the both sides of the metal layer (A) 2 and the refractory metal layer (B). ) When 1 is coated, etc., the discharge characteristics may be different, so it may be thinner than 5 μm or considerably thicker.
[0037]
Further, the refractory metal layer (B) 1 is preferably a niobium material having a small work function, and the metal layer (A) 2 is preferably nickel that is easy to machine, but for the same reason, it is limited to these materials. If the refractory metal layer (B) 1 is a material having a higher melting point than that of the metal layer (A) 2, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.
[0038]
Further, the discharge tube of the present invention may be other than a cold cathode fluorescent lamp. For example, the present invention can be widely applied to a discharge tube using a cold cathode as well as a semi-hot type discharge tube other than the cold cathode.
[0039]
【Example】
(Examples and Comparative Examples)
A molybdenum (Mo) material was used for the refractory metal layer (B) 1 and a clad plate 10 was formed on the nickel (Ni) metal layer (A) 2 by a rolling method. The molybdenum layer is 5 μm and the thickness of the clad plate 10 is 0.1 mm. Using this clad plate 10, a hollow electrode 20 having the shape shown in FIG. 2 was formed. The diameter of the bottom circle of the electrode member 20a in the hollow electrode 20 is 1.7 mmφ, and the height in the cylindrical axis direction is 3 mm.
[0040]
As described above, the cold cathode fluorescent lamp 30 illustrated in FIG. 3 was produced using this hollow electrode, and this was used as an example of the present invention. Further, as a comparative example, a cold cathode fluorescent lamp is manufactured by the same method and material except that a conventional nickel electrode member that does not use the electrode member 20 of the present invention is used. The cathode fall voltage, which is important as a characteristic representing the efficiency of the above, was compared and measured. The cathode fall voltage was obtained by changing the overall length of the fluorescent lamp, applying a DC voltage to the fluorescent lamp, and measuring the lamp voltage. As a result, while the conventionally known fluorescent lamp was 120 V, the cathode fall voltage of the fluorescent lamp of the present invention was 110 V, which was about 9% smaller, so that the power consumption was reduced. In addition, regarding the life, it was confirmed that the example extended 1.5 times or more as compared with the comparative example, and it can be assumed that the life could be extended by reducing the sputtering rate. Further, the clad material 10 which is a plate material of the electrode member 20a only uses 5 μm of molybdenum, and most of the material is nickel. It was possible to improve compared to the electrode member. From the above, it is apparent that the product of the present invention has an excellent effect. Therefore, it can be applied to fluorescent lamps for various uses, such as backlights for liquid crystal displays, and is very useful in industry.
[0041]
【The invention's effect】
By using the electrode member of the present invention for a discharge tube, it is possible to achieve low cost, low power consumption, long life and the like of the discharge tube. Therefore, if this discharge tube is used for a liquid crystal display, the liquid crystal display can be manufactured at low cost, low power consumption, long life, and the like, which is very useful industrially.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of a clad plate which is a material of an electrode member of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of an electrode according to the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram of a cold cathode fluorescent lamp according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 refractory metal layer (B), 2 metal layer (A), 3 glass beads, 4 lead-in wire, 5 glass tube, 6 phosphor, 10 clad plate, 20 electrodes (hollow cathode), 20a electrode member (discharge part) 30) Cold cathode fluorescent lamp.

Claims (8)

放電管内に設置される電極の放電部となる放電管用電極部材において、
前記電極部材は、凹部を有しホロー効果のある電極部材であって、前記凹部の内側表面となる金属層(A)の表面を、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)で被覆したこと、
を特徴とする放電管用電極部材。
In the electrode member for the discharge tube which becomes the discharge part of the electrode installed in the discharge tube,
The electrode member is an electrode member having a recess and having a hollow effect, wherein the surface of the metal layer (A) serving as the inner surface of the recess has a higher melting point than the metal layer (A). Coated with (B),
An electrode member for a discharge tube.
放電管内に設置される電極の放電部となる放電管用電極部材において、
前記電極部材は、金属層(A)の表面に、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を加工して形成されたこと、
を特徴とする放電管用電極部材。
In the electrode member for the discharge tube which becomes the discharge part of the electrode installed in the discharge tube,
The electrode member was formed by processing a clad plate clad with a refractory metal layer (B) having a melting point higher than that of the metal layer (A) on the surface of the metal layer (A),
An electrode member for a discharge tube.
放電管内に設置される電極の放電部となる放電管用電極部材において、In the electrode member for the discharge tube which becomes the discharge part of the electrode installed in the discharge tube,
前記電極部材は、凹部を有しホロー効果のある電極部材であって、金属層(A)の表面に、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を加工して形成され、前記金属層(A)が前記凹部の内側表面となり、その表面が前記高融点金属層(B)で被覆されていること、  The electrode member is an electrode member having a recess and having a hollow effect, wherein the surface of the metal layer (A) is clad with a refractory metal layer (B) having a higher melting point than the metal layer (A). Formed by processing a plate, the metal layer (A) becomes the inner surface of the recess, the surface is covered with the refractory metal layer (B),
を特徴とする放電管用電極部材。  An electrode member for a discharge tube.
前記金属層(A)は、ニッケルまたはニッケル合金からなる金属層であること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載される放電管用電極部材。
The metal layer (A) is a metal layer made of nickel or a nickel alloy;
The electrode member for a discharge tube according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記高融点金属層(B)は、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)若しくはニオブ(Nb)またはそれらの合金、のうち少なくとも1つからなる金属層であること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載される放電管用電極部材。
The refractory metal layer (B) is a metal layer made of at least one of molybdenum (Mo), tantalum (Ta), niobium (Nb), or an alloy thereof;
The electrode member for a discharge tube according to any one of claims 1 to 3, wherein:
請求項1〜5のいずれか1つに記載される放電管用電極部材を用いて電極の放電部とすることを特徴とする放電管。  A discharge tube comprising a discharge tube electrode member according to any one of claims 1 to 5 as an electrode discharge portion. 前記放電管は、液晶ディスプレイ用のバックライト向けの蛍光ランプであることを特徴とする請求項6に記載される放電管。  The discharge tube according to claim 6, wherein the discharge tube is a fluorescent lamp for a backlight for a liquid crystal display. 請求項6に記載された放電管をバックライトとして用いたことを特徴とする液晶ディスプレイ。  A liquid crystal display using the discharge tube according to claim 6 as a backlight.
JP2002366003A 2002-12-18 2002-12-18 Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display Expired - Fee Related JP3679397B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002366003A JP3679397B2 (en) 2002-12-18 2002-12-18 Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002366003A JP3679397B2 (en) 2002-12-18 2002-12-18 Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004199965A JP2004199965A (en) 2004-07-15
JP3679397B2 true JP3679397B2 (en) 2005-08-03

Family

ID=32763342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002366003A Expired - Fee Related JP3679397B2 (en) 2002-12-18 2002-12-18 Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3679397B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1879192B (en) * 2003-11-13 2012-03-21 株式会社新王材料 Cladding material for discharge electrode and discharge electrode
KR20070120525A (en) * 2005-03-15 2007-12-24 가부시키가이샤 네오맥스 마테리아르 Method of welding discharging electrode, discharging electrode welded by that method and fluorescent discharge tube provide with that discharging electrode
JP4807757B2 (en) * 2005-06-08 2011-11-02 株式会社Neomaxマテリアル Clad material for discharge electrode, method for producing the same, and discharge electrode
TWI298509B (en) * 2005-06-27 2008-07-01 Delta Electronics Inc Cold cathode fluorescent lamp and electrode thereof
KR101159366B1 (en) 2005-12-30 2012-06-25 엘지디스플레이 주식회사 Fluirescent lamp and backlight assembly having the same and liquid crystal display device
KR101256672B1 (en) * 2006-06-20 2013-04-19 엘지디스플레이 주식회사 External Electrode Fluorescent Lamp

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004199965A (en) 2004-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009105056A (en) Cold negative electrode discharge lamp and backlighting device using the same
JP3679397B2 (en) Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display
WO2008044334A1 (en) Electrode for cold cathode tube and cold cathode tube employing it
CN100576420C (en) The manufacture method of cold-cathode fluorescence lamp, electrode unit and electrode unit
JP4267039B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP4157369B2 (en) Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same
JP4347353B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp and manufacturing method thereof
US20090218929A1 (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP4176458B2 (en) Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same
JP4653600B2 (en) Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same
US20090108731A1 (en) Electrode for cold-cathode fluorescent lamp
JPH04149954A (en) Discharge lamp
JP2002117804A (en) Electrode structure of cold negative electrode fluorescent lamp
JP3114365U (en) Cold cathode fluorescent lamp electrode cup
JP4394748B1 (en) Cold cathode discharge tube electrode and cold cathode discharge tube
JP4452934B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP4531125B1 (en) Cold cathode discharge tube electrode and cold cathode discharge tube
JP2002100319A (en) Fluorescence discharge tube
JPH0377256A (en) Low pressure discharge lamp
KR200401177Y1 (en) Cup for electrode of cold cathode fluorescence lamp
JPH0377257A (en) Low pressure discharge lamp
JPH1021873A (en) Discharge lamp electrode, manufacture of discharge lamp electrode, discharge lamp and back light device, and illumination system
JP2002313277A (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP4945803B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP2006190537A (en) Cold-cathode fluorescent lamp and liquid crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees