JP4339363B2 - Cold cathode fluorescent lamp and electrode manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、冷陰極蛍光ランプに関するものであり、特に、冷陰極蛍光ランプに用いられる電極の改良に関するものである。   The present invention relates to a cold cathode fluorescent lamp, and more particularly to an improvement of an electrode used in a cold cathode fluorescent lamp.

冷陰極蛍光ランプは、液晶ディスプレイのバックライト用光源などとして広く用いられている。一般的な冷陰極蛍光ランプは、内壁面に蛍光体層が形成され、かつ、希ガスが封入されたガラス管と、ガラス管の両端に対向配置された一対の電極と、一端が各電極に接続され、他端がガラス管の外部に引き出されたリード線とを有する。   Cold cathode fluorescent lamps are widely used as light sources for backlights of liquid crystal displays. In general cold cathode fluorescent lamps, a fluorescent material layer is formed on an inner wall surface, a rare earth gas is enclosed in a glass tube, a pair of electrodes disposed opposite to both ends of the glass tube, and one end of each electrode. A lead wire connected to the other end and drawn out of the glass tube.

冷陰極蛍光ランプに用いられる上記電極は、一端が開口され、他端が閉塞された円筒状の形状を有する。また、電極材料には、安価で加工性に優れたニッケル(Ni)が用いられるのが通常である。以下の説明では、電極の閉塞された端部を底部という。   The electrode used in the cold cathode fluorescent lamp has a cylindrical shape with one end opened and the other end closed. Also, nickel (Ni), which is inexpensive and excellent in workability, is usually used as the electrode material. In the following description, the closed end of the electrode is referred to as the bottom.

図4(a)〜(e)に現在使用されている電極の断面形状の異なる例を示す。図4(a)(b)に示されている電極30、31は、プレス加工によって製造された電極であり、図4(c)、(d)及び(e)に示されている電極40、41及び42は、冷間圧造加工(ヘッダー加工)によって製造された電極である。すなわち、現在使用されている電極の殆どは、プレス加工又はヘッダー加工のいずれかの方法によって製造されている。   FIGS. 4A to 4E show examples of different cross-sectional shapes of electrodes currently used. The electrodes 30 and 31 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) are electrodes manufactured by pressing, and the electrodes 40 and 4 shown in FIGS. 4 (c), (d) and (e), 41 and 42 are electrodes manufactured by cold heading (header processing). That is, most of the currently used electrodes are manufactured by either pressing or header processing.

プレス加工によって電極を製造する場合には、厚み0.1〜0.2mmの金属板を加圧して図4(a)又は(b)に示すようなカップ形状に成形する(深絞りする)。一方、ヘッダー加工によって電極を製造する場合は、金属線の端面を叩いて凹陥させて図4(c)、(d)又は(e)に示すようなカップ形状に成形する。   When an electrode is manufactured by press working, a metal plate having a thickness of 0.1 to 0.2 mm is pressurized and formed into a cup shape as shown in FIG. 4 (a) or (b) (deep drawing). On the other hand, when manufacturing an electrode by header processing, the end surface of a metal wire is struck to form a cup shape as shown in FIG. 4 (c), (d) or (e).

図4(a)〜(e)に示されているように、プレス加工によって製造された電極31、32もヘッダー加工によって製造された電極40、41、42も、その断面形状に大差はない。特に、各電極の底部内面50は、平坦かつ直線的な形状である点で共通している。   As shown in FIGS. 4A to 4E, the electrodes 31 and 32 manufactured by pressing and the electrodes 40, 41 and 42 manufactured by header processing are not greatly different in cross-sectional shape. In particular, the bottom inner surface 50 of each electrode is common in that it has a flat and linear shape.

以上が従来の冷陰極蛍光ランプ、特に、電極の概要であるが、従来の電極及び該電極を備えた冷陰極蛍光ランプには、耐スパッタ性と暗黒始動性の2点において次のような問題があった。   The above is the outline of the conventional cold cathode fluorescent lamp, in particular, the electrode. However, the conventional electrode and the cold cathode fluorescent lamp equipped with the electrode have the following problems in terms of sputtering resistance and dark startability. was there.

(耐スパッタ性について)
上記電極を備えた冷陰極蛍光ランプが液晶ディスプレイのバックライト用光源として多用されていることは既述のとおりであるが、液晶ディスプレイの大型化、高精細化、高輝度化に伴って、電極印加電圧が高くなる傾向にある。電極印加電圧が上昇すると、イオン化された希ガスが従来に増して加速される。この結果、イオン化された希ガスが高速で電極表面、特に、電極の底部内面に衝突し、電極構成物質(主にニッケル)が外部に放出されやすくなる。すなわち、スパッタ現象が顕著になる。特に、底部内面が平坦かつ直線的な形状を有する従来の電極においては、イオン化された希ガスが底部内面の中央に集中的に衝突し、底部中央が局所的に磨耗する。磨耗がさらに進行して底部外面に接合されているリード線に達すると、電極とリード線との断裂を引き起こす。このため、電極の寿命が短くなり、液晶バックライト用光源に要求される寿命が得られなくなる。
(About spatter resistance)
As described above, cold cathode fluorescent lamps equipped with the above electrodes are frequently used as light sources for backlights of liquid crystal displays, but as the size of liquid crystal displays is increased, the resolution is increased, and the brightness is increased. The applied voltage tends to increase. When the voltage applied to the electrode is increased, the ionized noble gas is accelerated more than before. As a result, the ionized rare gas collides with the electrode surface, particularly the inner surface of the bottom of the electrode at a high speed, and the electrode constituent material (mainly nickel) is easily released to the outside. That is, the sputtering phenomenon becomes remarkable. In particular, in a conventional electrode in which the bottom inner surface has a flat and linear shape, the ionized rare gas intensively collides with the center of the bottom inner surface, and the bottom center is locally worn. When wear further progresses and reaches the lead wire joined to the bottom outer surface, the electrode and the lead wire are broken. For this reason, the lifetime of an electrode becomes short and the lifetime requested | required of the light source for liquid crystal backlights cannot be obtained.

また、放出された電極構成物質がガラス管内の水銀と反応してアマルガムを形成し、形成されたアマルガムが電極の内面(特に、内側面)に堆積する。すると、電極の底部内面から電極外への電子放射が阻害される。   Further, the released electrode constituent material reacts with mercury in the glass tube to form amalgam, and the formed amalgam is deposited on the inner surface (in particular, the inner surface) of the electrode. Then, electron emission from the inner surface of the bottom of the electrode to the outside of the electrode is inhibited.

この点、特許文献1には、底部内面が半球状の電極が記載されている(特許文献1[0022]、図1など)。しかし、特許文献1には、電極の底部内面を半球状としたことの技術的意義について一切開示がない。また、同文献記載の技術は、ニッケルを基材とする電極の技術的課題を解決するために、タングステン(W)やモリブデン(Mo)などの高融点材料によって電極を製造することを前提とする技術である(特許文献1[0005])。従って、特許文献1は、ニッケルを基材とする電極における上記耐スパッタ性に関する問題の有効な解決手段を開示ないし示唆するものではない。   In this regard, Patent Document 1 describes an electrode having a semispherical bottom inner surface (Patent Document 1 [0022], FIG. 1 and the like). However, Patent Document 1 does not disclose the technical significance of making the bottom inner surface of the electrode hemispherical. The technique described in this document is based on the premise that an electrode is manufactured from a high melting point material such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) in order to solve the technical problem of an electrode based on nickel. Technology (Patent Document 1 [0005]). Therefore, Patent Document 1 does not disclose or suggest an effective means for solving the above-described problem regarding the sputtering resistance in the electrode based on nickel.

(暗黒始動性について)
液晶ディスプレイのバックライトユニットなどは密閉構造を有するのが通常である。すなわち、バックライト用光源としての冷陰極蛍光ランプは、外来光が届かない暗黒空間内に配置されることが多い。一方、冷陰極蛍光ランプは、その始動に際し、放電のきっかけとなる初期電子を必要とする。通常、初期電子としては、熱電子、光電子、高電界によって放出される電子および自然界の宇宙線などが利用される。しかし、外界から遮断された暗黒空間内に設置された冷陰極蛍光ランプでは、上記いずれの初期電子も著しく不足し、始動性が低下する。
(About dark startability)
In general, a backlight unit of a liquid crystal display has a sealed structure. That is, a cold cathode fluorescent lamp as a light source for backlight is often arranged in a dark space where extraneous light does not reach. On the other hand, cold cathode fluorescent lamps require initial electrons that trigger discharge when they are started. Usually, the initial electrons include thermal electrons, photoelectrons, electrons emitted by a high electric field, and natural cosmic rays. However, in the cold cathode fluorescent lamp installed in the dark space cut off from the outside, any of the above initial electrons is remarkably insufficient, and the startability is deteriorated.

そこで、電極中に電子放射物質(例えば、イットリウム(Y))を分散させることによって暗黒始動性の向上を図ることが知られている(特許文献1[0013])。   Therefore, it is known to improve the dark startability by dispersing an electron emitting substance (for example, yttrium (Y)) in the electrode (Patent Document 1 [0013]).

しかし、電極製造法として汎用されている上記プレス加工によってイットリウムが分散された電極を製造した場合、暗黒始動性が十分に向上しないという問題があった。その原因について本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、次のような原因を発見するに至った。すなわち、プレス加工によってイットリウムが分散された電極を製造する場合は、概ね次のような工程を経る。   However, when an electrode in which yttrium is dispersed is manufactured by the above-described press working widely used as an electrode manufacturing method, there is a problem that the dark startability is not sufficiently improved. The inventors of the present invention conducted intensive research on the cause and found the following causes. That is, when manufacturing an electrode in which yttrium is dispersed by press working, the following steps are generally performed.

まず、溶融法によって適量のイットリウムが分散したニッケル基の金属材料(インゴット)を製造する。続いて、上記インゴットに対して圧延処理、表面研磨処理を複数回行って、厚み0.1〜0.2mmの短冊状の金属板を製造する。次いで、上記金属板をプレス加工して図4(a)(b)に示すようなカップ形状に成形した後、最終研磨処理を施す。   First, a nickel-based metal material (ingot) in which an appropriate amount of yttrium is dispersed is manufactured by a melting method. Subsequently, a strip-like metal plate having a thickness of 0.1 to 0.2 mm is manufactured by performing rolling treatment and surface polishing treatment a plurality of times on the ingot. Next, the metal plate is pressed to form a cup shape as shown in FIGS. 4A and 4B, and then a final polishing process is performed.

しかし、ニッケルにイットリウムを添加すると、材料の延性が著しく低下し、材料表面が脆弱化する。このため、インゴットの圧延が困難になるばかりでなく、プレス時や最終研磨処理時に電極表面部でニッケルのダレやイットリウムの脱落が発生する。ニッケルのダレが発生すると、結晶粒界に偏析しているイットリウムがニッケルによって覆われ、電極表面部にイットリウムが殆ど露出しない。また、イットリウムの脱落によっても、電極表面部に露出するイットリウムが減少する。この結果、ニッケルにイットリウムが添加された材料で電極を製作しても、暗黒始動性が十分に向上しない。
特開2005−71972号公報
However, when yttrium is added to nickel, the ductility of the material is remarkably lowered and the material surface becomes brittle. For this reason, not only ingot rolling becomes difficult, but also sagging of nickel and yttrium fall off at the electrode surface during pressing and final polishing. When nickel sagging occurs, yttrium segregated at the grain boundaries is covered with nickel, and yttrium is hardly exposed on the electrode surface. Moreover, even if yttrium is removed, yttrium exposed on the electrode surface portion is reduced. As a result, even if the electrode is made of a material in which yttrium is added to nickel, the dark startability is not sufficiently improved.
JP 2005-71972 A

従来技術によっては、冷陰極蛍光ランプの電極材料として従来から一般的に用いられており、安価で加工性にも優れたニッケルを基材としつつ、上記耐スパッタ性や暗黒始動性に関する問題を十分に解決することができなかった。   Depending on the prior art, it has been generally used as an electrode material for cold cathode fluorescent lamps, and it is sufficient to solve the above-mentioned problems related to sputtering resistance and dark startability while using nickel as a base material that is inexpensive and excellent in workability. Could not be resolved.

本発明の目的は、ニッケルを基材とし、これに電子放射物質が分散された電極の耐スパッタ性や初期電子の放出性を向上させ、もって、冷陰極蛍光ランプの長寿命化や暗黒始動性の向上を図ることである。   An object of the present invention is to improve the sputtering resistance and initial electron emission of an electrode in which an electron emitting material is dispersed in a base material of nickel, thereby extending the life of a cold cathode fluorescent lamp and dark startability. Is to improve.

本発明の冷陰極蛍光ランプは、封止ガラスによって気密に封止された内部空間内に少なくとも希ガスが封入され、内壁面に蛍光体層が形成されたガラス管と、前記内部空間内に配置された筒状の電極と、一端が前記電極の底部外面に接合され、他端が前記封止ガラスを貫通して前記ガラス管の外部に引き出されたリード線とを備える。さらに、前記電極は、イットリウム及び/又は酸化イットリウムが分散されたニッケル基の金属材料によって形成され、前記底部外面が平面、該底部外面と反対側の底部内面が曲面であることを特徴とする。   The cold cathode fluorescent lamp of the present invention includes a glass tube in which at least a rare gas is sealed in an internal space hermetically sealed with a sealing glass, and a phosphor layer is formed on an inner wall surface, and is disposed in the internal space. And a lead wire having one end joined to the outer surface of the bottom of the electrode and the other end penetrating the sealing glass and drawn out of the glass tube. Further, the electrode is formed of a nickel-based metal material in which yttrium and / or yttrium oxide is dispersed, and the bottom outer surface is a flat surface, and the bottom inner surface opposite to the bottom outer surface is a curved surface.

本発明の冷陰極蛍光ランプでは、電極内面における、ニッケルの露出面積に対するイットリウム及び/又は酸化イットリウムの露出面積の比率が0.21%以上であることが望ましい。   In the cold cathode fluorescent lamp of the present invention, the ratio of the exposed area of yttrium and / or yttrium oxide to the exposed area of nickel on the inner surface of the electrode is preferably 0.21% or more.

本発明の電極製造方法は、冷陰極蛍光ランプに用いられる電極の製造方法であって、イットリウム及び/又は酸化イットリウムが分散されたニッケル基の金属線の端面を叩いて凹陥させて、内面が曲面の底部と、該底部と対向する開口部とを有する筒状に成形することを特徴とする。   The electrode manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing an electrode used in a cold cathode fluorescent lamp, and the end surface of a nickel-based metal wire in which yttrium and / or yttrium oxide is dispersed is hit and recessed, and the inner surface is curved. It forms in the cylinder shape which has the bottom part of this, and the opening part which opposes this bottom part, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の電極の製造方法では、前記金属線におけるイットリウム及び/又は酸化イットリウムの分散量が0.18重量%以上0.68重量%以下であることが望ましい。   In the electrode manufacturing method of the present invention, it is desirable that a dispersion amount of yttrium and / or yttrium oxide in the metal wire is 0.18 wt% or more and 0.68 wt% or less.

本発明によれば、ニッケルを基材とし、これに電子放射物質が分散された電極の耐スパッタ性や初期電子の放出性が向上する。この結果、冷陰極蛍光ランプの長寿命化や暗黒始動性の向上が実現される。   According to the present invention, the sputtering resistance and the initial electron emission property of an electrode in which an electron emitting material is dispersed in nickel as a base material are improved. As a result, it is possible to extend the life of the cold cathode fluorescent lamp and improve the dark startability.

以下、本発明の冷陰極蛍光ランプの実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本例の冷陰極蛍光ランプの構造概略を示す断面図である。   Hereinafter, an example of an embodiment of a cold cathode fluorescent lamp of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the cold cathode fluorescent lamp of this example.

図1に示す冷陰極蛍光ランプ1では、硼・珪酸ガラスによって形成されたガラス管2の両端が封止ガラス(ビードガラス3)によって気密に封止されている。ガラス管2の外径は、1.5〜6.0mmの範囲内、好ましくは1.5〜3.0mmの範囲内である。もっとも、ガラス管2の材料は、鉛ガラス、ソーダガラス、低鉛ガラスなどであってもよい。   In the cold cathode fluorescent lamp 1 shown in FIG. 1, both ends of a glass tube 2 made of borosilicate glass are hermetically sealed with sealing glass (bead glass 3). The outer diameter of the glass tube 2 is in the range of 1.5 to 6.0 mm, preferably in the range of 1.5 to 3.0 mm. However, the material of the glass tube 2 may be lead glass, soda glass, low lead glass, or the like.

ガラス管2の内壁面4には、そのほぼ全長に亙って不図示の蛍光体層が設けられている。蛍光体層を構成する蛍光体は、ハロリン酸塩蛍光体や希土類蛍光体などの既存又は新規の蛍光体から冷陰極蛍光ランプ1の目的や用途に応じて適宜選択することができる。さらに、蛍光体層は、2種類以上の蛍光体が混合されてなる蛍光体によって構成することもできる。   The inner wall surface 4 of the glass tube 2 is provided with a phosphor layer (not shown) over almost the entire length thereof. The phosphor constituting the phosphor layer can be appropriately selected from existing or new phosphors such as halophosphate phosphors and rare earth phosphors according to the purpose and application of the cold cathode fluorescent lamp 1. Furthermore, the phosphor layer can be composed of a phosphor in which two or more kinds of phosphors are mixed.

内壁面4によって囲まれたガラス管2の内部空間5内には、アルゴン、キセノン、ネオン等の希ガス及び水銀が所定量封入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。   A predetermined amount of rare gas such as argon, xenon, neon and mercury is enclosed in the internal space 5 of the glass tube 2 surrounded by the inner wall surface 4, and the internal pressure is reduced to about several tenths of the atmospheric pressure. ing.

ガラス管2の長手方向両端には、一対の電極ユニット6がそれぞれ設けられている。各電極ユニット6は、筒状の電極7と、その電極7の底部外面8に接合されたリード線9とから構成されている。一方の電極ユニット6が備える電極7は、ガラス管2の内部空間5の長手方向端部よりもやや内側の位置に、他方の電極ユニット6が備える電極7と対向する向きで配置されている。また、リード線9は、その一端が対応する電極7の底部外面8に溶接され、他端がビードガラス3を貫通してガラス管2の外部に引き出されている。以上が本例の冷陰極蛍光ランプ1の基本構造である。   A pair of electrode units 6 is provided at both ends of the glass tube 2 in the longitudinal direction. Each electrode unit 6 includes a cylindrical electrode 7 and a lead wire 9 joined to the bottom outer surface 8 of the electrode 7. The electrode 7 included in one electrode unit 6 is disposed at a position slightly inside the longitudinal direction end of the internal space 5 of the glass tube 2 in a direction facing the electrode 7 included in the other electrode unit 6. One end of the lead wire 9 is welded to the bottom outer surface 8 of the corresponding electrode 7, and the other end penetrates the bead glass 3 and is drawn out of the glass tube 2. The above is the basic structure of the cold cathode fluorescent lamp 1 of this example.

次に、図1に示す各電極ユニット6について図2及び図3を参照しながらさらに詳しく説明する。図2は、冷陰極蛍光ランプ1が備える電極ユニット6を示す拡大斜視図であり、図3(a)(b)は電極7の断面形状の異なる例を示す縦断面図である。   Next, each electrode unit 6 shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the electrode unit 6 provided in the cold cathode fluorescent lamp 1, and FIGS. 3A and 3B are longitudinal sectional views showing examples in which the sectional shape of the electrode 7 is different.

図2に示すように、電極ユニット6を構成している電極7は、長手方向一端に開口部10が設けられ、他端が底11によって閉塞された円筒状(カップ状)の外観を有する。また、図3(a)(b)に示すように、電極7の底部内面12は、所定の曲率を有する曲面であり、底部外面8は平面とされている。リード線9は、その一方の端面13が電極7の平坦な底部外面8に溶接されている(図2)。   As shown in FIG. 2, the electrode 7 constituting the electrode unit 6 has a cylindrical (cup-shaped) appearance in which an opening 10 is provided at one end in the longitudinal direction and the other end is closed by a bottom 11. 3A and 3B, the bottom inner surface 12 of the electrode 7 is a curved surface having a predetermined curvature, and the bottom outer surface 8 is a flat surface. One end surface 13 of the lead wire 9 is welded to the flat bottom outer surface 8 of the electrode 7 (FIG. 2).

電極7は、該電極7と略同一の直径を有する金属線(ワイヤー)をヘッダー加工して図2及び図3に示すようなカップ状の形状に成形したものである。具体的には、イットリウム(Y)又は酸化イットリウム(Y2O3)を溶融分散させたニッケル(Ni)を硬化させてニッケル基の金属材料(母材インゴット)を製造する。尚、イットリウム又は酸化イットリウムは、その性質上、母材インゴット中の結晶粒界領域に選択的に析出する。 The electrode 7 is obtained by processing a metal wire (wire) having substantially the same diameter as the electrode 7 into a cup shape as shown in FIGS. Specifically, nickel (Ni) in which yttrium (Y) or yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is melt-dispersed is cured to produce a nickel-based metal material (base material ingot). Note that yttrium or yttrium oxide is selectively deposited in the grain boundary region in the base material ingot due to its properties.

次いで、上記母材インゴットを加工して所定の線径の金属線とする。具体的には、熱間圧延、伸線、焼鈍、研削、伸線、焼鈍の各加工を順次に実行して金属線を製造する。次に、金属線を所定長に切断し、切断された金属線の一方の端面をパンチで叩いて凹陥させ、電極7の底部内面12を図3(a)(b)に示すような曲面面とするとともに、底部内面12と対向する開口部10を同時に形成する。   Next, the base material ingot is processed into a metal wire having a predetermined wire diameter. Specifically, a metal wire is manufactured by sequentially executing hot rolling, wire drawing, annealing, grinding, wire drawing, and annealing. Next, the metal wire is cut into a predetermined length, and one end face of the cut metal wire is struck with a punch to be recessed, and the bottom inner surface 12 of the electrode 7 is curved as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In addition, the opening 10 facing the bottom inner surface 12 is formed at the same time.

このように、電極7は、ヘッダー加工によって製造されたものであるので、プレス加工によって成形された電極と異なり、表面におけるニッケルのダレやイットリウムの脱落がない。従って、母材インゴット(金属線)に分散されていたイットリウム又は酸化イットリウムが電極表面に十分に露出している。この結果、イットリウム又は酸化イットリウムから常時放出される電子が初期電子となり、暗黒空間においても優れた始動性が得られる。さらに、電極7の表面のみでなく、電極内部にも均一にイットリウム又は酸化イットリウムが存在するので、表面のイットリウム又は酸化イットリウムがスパッタなどによって消耗しても、内部のイットリウム又は酸化イットリウムが順次表面に現れ、良好な始動性が長期間に亘って継続する。   Thus, since the electrode 7 is manufactured by header processing, unlike the electrode formed by press processing, there is no sagging of nickel or yttrium falling on the surface. Therefore, yttrium or yttrium oxide dispersed in the base material ingot (metal wire) is sufficiently exposed on the electrode surface. As a result, electrons constantly emitted from yttrium or yttrium oxide become initial electrons, and excellent startability can be obtained even in a dark space. Furthermore, since yttrium or yttrium oxide exists uniformly not only on the surface of the electrode 7 but also inside the electrode, even if yttrium or yttrium oxide on the surface is consumed by sputtering or the like, the yttrium or yttrium oxide on the surface is successively deposited on the surface. Appears and good startability continues for a long time.

ここで、母材インゴットを製造する際にニッケルに添加されるイットリウム又は酸化イットリウムの量が1.1重量%を越えると、母材インゴットの硬化が進み、線引き加工やヘッダー加工が困難になる。加工の容易性の観点からは、ニッケルに添加されるイットリウム又は酸化イットリウムの量が0.68重量%以下であることが望ましい。   Here, when the amount of yttrium or yttrium oxide added to nickel in manufacturing the base material ingot exceeds 1.1% by weight, the base material ingot is hardened, and drawing and header processing become difficult. From the viewpoint of ease of processing, it is desirable that the amount of yttrium or yttrium oxide added to nickel is 0.68% by weight or less.

一方、イットリウム又は酸化イットリウムの量が少なすぎると、暗黒始動性の十分な向上が図れない。具体的には、電極内面におけるイットリウム又は酸化イットリウムの露出面積が、ニッケルの露出面積に対して0.21%以上であることが望ましい。尚、イットリウム又は酸化イットリウムが電極内面において十分に露出していれば、暗黒始動性の向上効果が得られる。よって、電極外面におけるイットリウム又は酸化イットリウムの露出面積比率は、0.21%以下でもよい。   On the other hand, if the amount of yttrium or yttrium oxide is too small, the dark startability cannot be sufficiently improved. Specifically, it is desirable that the exposed area of yttrium or yttrium oxide on the inner surface of the electrode is 0.21% or more with respect to the exposed area of nickel. If yttrium or yttrium oxide is sufficiently exposed on the inner surface of the electrode, the effect of improving the dark startability can be obtained. Therefore, the exposed area ratio of yttrium or yttrium oxide on the outer surface of the electrode may be 0.21% or less.

ニッケルの露出面積に対するイットリウム又は酸化イットリウムの露出面積の比率を0.21%以上とするためには、0.18重量%以上のイットリウム又は酸化イットリウムをニッケル中に均一に分散させて母材インゴットを製造する必要がある。   In order to make the ratio of the exposed area of yttrium or yttrium oxide to the exposed area of nickel 0.21% or more, it is necessary to produce a base material ingot by uniformly dispersing 0.18% by weight or more of yttrium or yttrium oxide in nickel. is there.

以上より、母材インゴット(金属線)には、0.18重量%以上0.68重量%以下のイットリウム又は酸化イットリウムが分散していることが望ましい。   From the above, it is desirable that 0.18 wt% or more and 0.68 wt% or less of yttrium or yttrium oxide is dispersed in the base material ingot (metal wire).

さらに、電極7の底部内面12は曲面(球面)であるので、イオン化された高速の希ガスは、底部内面12の全面に略均一に衝突する。従って、底部内面12の一部が集中的にスパッタされて局所的な磨耗が生じることがない。また、電極構成物質(ニッケル)のスパッタ量も減少するので、アマルガムの発生量も低減される。この結果、電極内面に堆積したアマルガムによる外部への電子放射が阻害されることもない。   Furthermore, since the bottom inner surface 12 of the electrode 7 is a curved surface (spherical surface), the ionized high-speed noble gas collides with the entire surface of the bottom inner surface 12 substantially uniformly. Therefore, a part of the bottom inner surface 12 is intensively sputtered and local wear does not occur. Moreover, since the amount of sputtering of the electrode constituent material (nickel) is also reduced, the amount of amalgam generated is also reduced. As a result, electron emission to the outside by the amalgam deposited on the inner surface of the electrode is not inhibited.

上記説明では、酸化イットリウムの一例としてイットリア(Y2O3)を挙げた。しかし、電極に分散されている酸化イットリウム、または母材インゴットの製造においてニッケルに混合させる酸化イットリウムは、イットリアに限定されるものではない。また、イットリウムは活性度が高く、酸化され易い性質を有する。よって、ニッケルと混合させる際には、酸化イットリウムの形態で混同させることが便利である。もっとも、金属イットリウム(Y)の形態でニッケルと混合させてなる金属材料によって電極を形成してもよい。また、酸化イットリウム及びイットリウムと、ニッケルとを混合させてなる母材インゴットから電極を製造してもよい。尚、イットリウムが酸化され易いことは前述の通りであり、イットリウムとニッケルと混合させて母材インゴットを製造する過程及びその他の過程において、イットリウムが酸化イットリウムに変化することがある。この場合も、母材インゴットから製造された電極にはイットリウム及び酸化イットリウムの双方が分散されている結果となる。要するに、電極に酸化イットリウムが分散されている場合、その酸化イットリウムは、酸化イットリウムの形態でニッケルに混合されたものであっても、母材インゴットの製造過程その他において形成された酸化イットリウムであってもよい。 In the above description, yttria (Y 2 O 3 ) is given as an example of yttrium oxide. However, yttrium oxide dispersed in an electrode or yttrium oxide mixed with nickel in the production of a base material ingot is not limited to yttria. Yttrium has a high activity and is easily oxidized. Therefore, it is convenient to mix with nickel in the form of yttrium oxide. However, the electrode may be formed of a metallic material mixed with nickel in the form of metallic yttrium (Y). Moreover, you may manufacture an electrode from the base material ingot formed by mixing yttrium oxide and yttrium, and nickel. Note that yttrium is easily oxidized as described above, and yttrium may be changed to yttrium oxide in the process of manufacturing the base material ingot by mixing yttrium and nickel and in other processes. Also in this case, both yttrium and yttrium oxide are dispersed in the electrode manufactured from the base material ingot. In short, when yttrium oxide is dispersed in the electrode, the yttrium oxide is yttrium oxide formed in the manufacturing process of the base material ingot or the like, even if it is mixed with nickel in the form of yttrium oxide. Also good.

また、電極に脱酸素作用を有する金属を分散させることによって、さらに良好な暗黒始動性を得ることができる。その理由は、脱酸素作用を有する金属の介在によって、酸化していたイットリウムの一部が還元されるためである。また、脱酸素作用を有する金属の介在によって耐スパッタ性が向上することも確認されている。   In addition, a better dark startability can be obtained by dispersing a metal having a deoxidizing action on the electrode. The reason is that a part of the oxidized yttrium is reduced by the intervention of a metal having a deoxygenating action. It has also been confirmed that the sputtering resistance is improved by the presence of a metal having a deoxidizing action.

脱酸素作用を有する金属としては、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、ジルコニウム(Zr)及びハフニウム(Hf)が挙げられる。   Examples of the metal having a deoxygenating action include titanium (Ti), manganese (Mn), zirconium (Zr), and hafnium (Hf).

脱酸素作用を有する金属がチタン(Ti)の場合、その混合比は0.009重量%〜0.800重量%であることが望ましい。また、マンガン(Mn)である場合には、その混合比が1.1重量%〜4.0重量%であることが望ましい。また、ジルコニウム(Zr)又はハフニウム(Hf)である場合には、その混合比は0.05重量%〜1.10重量%であることが望ましい。   When the metal having a deoxidizing action is titanium (Ti), the mixing ratio is preferably 0.009 wt% to 0.800 wt%. Moreover, when it is manganese (Mn), it is desirable that the mixing ratio is 1.1 weight%-4.0 weight%. In the case of zirconium (Zr) or hafnium (Hf), the mixing ratio is preferably 0.05% by weight to 1.10% by weight.

本発明の冷陰極蛍光ランプの実施形態の一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of embodiment of the cold cathode fluorescent lamp of this invention. 図1に示す電極ユニットの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the electrode unit shown in FIG. (a)(b)は、図1に示す電極の断面形状の異なる例を示す拡大断面図である。(A) and (b) are the expanded sectional views which show the example from which the cross-sectional shape of the electrode shown in FIG. 1 differs. (a)〜(e)は、従来の電極の断面形状の異なる例を示す拡大断面図である。(a)-(e) is an expanded sectional view which shows the example from which the cross-sectional shape of the conventional electrode differs.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷陰極蛍光ランプ
2 ガラス管
3 ビードガラス
4 内壁面
5 内部空間
6 電極ユニット
7 電極
8 底部外面
9 リード線
10 開口部
11 底
12 底部内面
13 端面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold cathode fluorescent lamp 2 Glass tube 3 Bead glass 4 Inner wall surface 5 Inner space 6 Electrode unit 7 Electrode 8 Bottom outer surface 9 Lead wire 10 Opening part 11 Bottom 12 Bottom inner surface 13 End surface

Claims (2)

冷陰極蛍光ランプに用いられる電極の製造方法であって、
イットリウム又は酸化イットリウムが分散されたニッケル基の金属線の端面を叩いて凹陥させて、内面が曲面の底部と、該底部に対向する開口部とを有する筒状に成形することを特徴とする電極製造方法。
A method for producing an electrode used in a cold cathode fluorescent lamp,
An electrode characterized in that an end surface of a nickel-based metal wire in which yttrium or yttrium oxide is dispersed is hit to be recessed, and the inner surface is formed into a cylindrical shape having a curved bottom and an opening facing the bottom. Production method.
前記金属線におけるイットリウム及び/又は酸化イットリウムの分散量が0.18重量%以上0.68重量%以下であることを特徴とする請求項記載の電極製造方法。 The method of manufacturing an electrode according to claim 1, wherein the dispersion amount of yttrium and / or yttrium oxide in said metal wire is not more than 0.18 wt% or more 0.68% by weight.
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