JP4832931B2 - Method for producing sintered electrode for cold cathode tube - Google Patents
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Description
本発明は、冷陰極管用焼結電極の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube.
従来より、冷陰極管用焼結電極およびこの電極を具備する冷陰極管は、例えば液晶表示
装置のバックライトとして使用されている。このような液晶用の冷陰極管には、高輝度、
高効率であることに加え、長寿命であることが求められている。
一般に、液晶用バックライトとして有用な冷陰極管は、蛍光体が内面に塗布されたガラ
ス管内に微量の水銀および希ガスを充填し、このガラス管の両端部に導入線およびリード
棒(例えばKOV箔+高融点金属製導入線+ジュメット線)が装着された構成となってい
る。このような冷陰極管では、その両端の電極に電圧をかけることでガラス管内に封入さ
れた水銀が蒸発し、紫外線を放出し、その紫外線を吸収した蛍光体が発光する。
従来、電極としてはニッケル材料が主として用いられている。しかし、このようなNi
電極では、電極から電子を放電空間へ放出させるために必要な陰極降下電圧が高めである
ことに加えて、所謂スパッタリングという現象の発生によってランプ寿命が低下しがちで
あった。ここで、スパッタリング現象とは、冷陰極管の点灯中に電極がイオンからの衝突
を受け、電極物質が飛散し、その飛散物質および水銀等がガラス管内壁面に蓄積していく
現象をいうものである。
Conventionally, a sintered electrode for a cold cathode tube and a cold cathode tube including the electrode have been used as a backlight of a liquid crystal display device, for example. Such a cold cathode tube for liquid crystal has high brightness,
In addition to high efficiency, long life is required.
In general, a cold-cathode tube useful as a backlight for liquid crystal is filled with a trace amount of mercury and a rare gas in a glass tube coated with a phosphor on the inner surface, and lead wires and lead rods (for example, KOV) are provided at both ends of the glass tube. (Foil + refractory metal lead-in wire + jumet wire). In such a cold-cathode tube, when the voltage is applied to the electrodes at both ends, mercury enclosed in the glass tube evaporates and emits ultraviolet rays, and the phosphor that absorbs the ultraviolet rays emits light.
Conventionally, nickel materials are mainly used as electrodes. However, such Ni
In the electrode, in addition to the high cathode fall voltage necessary for emitting electrons from the electrode to the discharge space, the lamp life tends to be reduced due to the phenomenon of so-called sputtering. Here, the sputtering phenomenon refers to a phenomenon in which the electrode receives a collision from ions while the cold cathode tube is lit, the electrode material is scattered, and the scattered material and mercury accumulate on the inner wall surface of the glass tube. is there.
スパッタリング現象によって形成されたスパッタリング層は、水銀を取り込み、その水
銀を発光に利用出来なくしてしまうことから、冷陰極管を長時間点灯すると、ランプの輝
度が極端に低下して寿命末期となる。このことから、スパッタリング現象を少なくできれ
ば水銀消耗費が抑えられるので、同じ水銀封入量でも長寿命化をはかることが可能になる
。
そこで、陰極降下電圧低減とスパッリング抑制の両方を狙った試みがなされている。最
近の取組みでは、電極を有底の円筒状にしてホロカソード効果による陰極降下電圧低減と
スパッタリングの抑制の両方を狙った電極設計がなされている(特開2001−1764
45号公報、特許文献1)。また、電極材質を従来のニッケルに代えて陰極降下電圧を2
0V程度低くできるMoあるいはNb等とすることが行なわれている。
上記特許文献1の有底円筒状の冷陰極管用電極は、従来のニッケル電極に比べると陰極
降下電圧の降下および寿命の点で好ましいものの、いずれも板材(通常、厚さが0.07
mmから0.2mm程度のものが用いられる)から絞り加工によって有底円筒型を得てい
ることから材料歩留りが悪く、かつ絞り性の悪い金属については加工中に割れ等が発生し
てしまうという問題点があった。さらに板材からの絞り加工では、コストが高くなるとい
う問題点があった。
このような問題に対処するために特開2004−178875号公報(特許文献2)で
はMo等の焼結体で有底円筒形状を得ている。
Since the sputtering layer formed by the sputtering phenomenon takes in mercury and makes the mercury unusable for light emission, when the cold cathode tube is lit for a long time, the brightness of the lamp is extremely lowered and the end of life is reached. For this reason, if the sputtering phenomenon can be reduced, the mercury consumption cost can be suppressed, so that the lifetime can be extended even with the same amount of mercury enclosed.
Therefore, attempts have been made to reduce both the cathode fall voltage and the suppression of sparring. In recent efforts, an electrode is designed to reduce both the cathode fall voltage by the holocathode effect and to suppress sputtering by making the electrode into a cylindrical shape with a bottom (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1764).
No. 45, Patent Document 1). Also, the cathode drop voltage is set to 2 instead of the conventional nickel.
Mo, Nb, or the like that can be lowered by about 0 V is used.
The bottomed cylindrical cold-cathode tube electrode of
Since a bottomed cylindrical shape is obtained by drawing, a material yield is poor, and cracks and the like occur during machining for metals with poor drawability. There was a problem. Further, the drawing process from the plate material has a problem that the cost becomes high.
In order to cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-178875 (Patent Document 2) obtains a bottomed cylindrical shape with a sintered body such as Mo.
確かに、焼結体で有底円筒形状を得ることにより、板材からの絞り加工と比べて大幅に
コストダウンを図ることが出来る。通常、有底の円筒型の電極にはその底部にKOV箔(
コバール箔)を介して導入線が溶接されるが、導入線の溶接工程は位置合わせや高周波加
熱等の複雑な工程が必要であり、必ずしも十分なコストダウンが図れずにいた。
このような問題に対処するために特開2003−242927号公報(特許文献3)で
は射出成形により、導入線と電極を一体的に成形したものが提案されている。しかしなが
ら、射出成形により一体的に成形したものは導入線と電極の接合強度が不十分であった。
Certainly, by obtaining a bottomed cylindrical shape with a sintered body, the cost can be greatly reduced compared to drawing from a plate material. Normally, a bottomed cylindrical electrode has a KOV foil (
The lead-in wire is welded via the Kovar foil), but the welding process of the lead-in wire requires complicated steps such as alignment and high-frequency heating, and the cost cannot be reduced sufficiently.
In order to cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-242927 (Patent Document 3) proposes an introduction wire and an electrode that are integrally formed by injection molding. However, those formed integrally by injection molding have insufficient bonding strength between the lead-in wire and the electrode.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、第1の冷陰極管用焼結
電極の製造方法は、一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用焼結電極の
製造方法において、粉末を成形して一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の成形体
を作製する工程、該成形体の底部に予め密度92%以上に加工された導入線を挿入する工
程を行うことにより該成形体と導入線が一体となった一体型成形体を作製した後に焼結す
る工程を有することを特徴とするものである。
また、第2の冷陰極管用焼結電極の製造方法は、一方に底部、もう一方に開口部を有する
筒状の冷陰極管用焼結電極の製造方法において、粉末を成形して一方に底部、もう一方に
開口部を有する筒状の成形体を作製する際に、底部に予め密度92%以上に加工された導
入線を配置することにより導入線と成形体が一体になった一体型成形体を作製した後に焼
結する工程を有することを特徴とするものである。
また、前記焼結電極の密度をd1、導入線の密度をd2としたとき、d2/d1>1を満
たすことが好ましい。また、焼結電極と導入線の主成分が同一であることが好ましい。ま
た、焼結電極がタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、レニウム、ニッケルの少
なくとも1種を主成分とすることが好ましい。また、前記焼結電極と前記導入線の接合界
面が焼結接合していることが好ましい。
また、焼結後に前記焼結電極の内面の表面粗さ(Sm)が100μm以下にするための工
程を具備することが好ましい。また、前記焼結電極の内面の表面粗さ(Sm)が100μ
m以下にするための工程としてバレル研磨またはブラスト処理の少なくとも一方を含むこ
とが好ましい。
また、前記d1が密度85%以上98%以下であること、前記d2が密度92%以上10
0%以下であることが好ましい。
また、前記焼結する工程の焼結温度が1600〜2300℃であることが好ましい。
The present invention has been made to solve the above-described problems. The first method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube is for a tubular cold cathode tube having a bottom portion on one side and an opening portion on the other side. In the method for producing a sintered electrode, a step of forming a powder by molding a cylindrical shaped body having a bottom portion on one side and an opening on the other side, an introduction that has been processed to a density of 92% or more in advance at the bottom portion of the shaped body It is characterized by having a step of sintering after producing an integrated molded body in which the molded body and the lead-in wire are integrated by performing a step of inserting a wire.
Further, the second method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube is a method for producing a cylindrical cold cathode tube sintered electrode having a bottom portion on one side and an opening on the other side. When producing a cylindrical molded body having an opening on the other side, an integrated molded body in which the introduction line and the molded body are integrated by disposing an introduction line that has been previously processed to a density of 92% or more at the bottom. It has the process of sintering after producing this.
Further, when the density of the sintered electrode is d1 and the density of the lead-in wire is d2, it is preferable that d2 / d1> 1 is satisfied. Moreover, it is preferable that the main components of the sintered electrode and the lead-in wire are the same. In addition, it is preferable that the sintered electrode is mainly composed of at least one of tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, rhenium, and nickel. Moreover, it is preferable that the joining interface between the sintered electrode and the lead-in wire is sintered and joined.
Moreover, it is preferable to provide the process for making the surface roughness (Sm) of the inner surface of the said sintered electrode into 100 micrometers or less after sintering. The surface roughness (Sm) of the inner surface of the sintered electrode is 100 μm.
It is preferable that at least one of barrel polishing or blasting is included as a step for setting m or less.
The d1 has a density of 85% to 98%, and the d2 has a density of 92% to 10%.
It is preferably 0% or less.
Moreover, it is preferable that the sintering temperature of the said process to sinter is 1600-2300 degreeC.
本発明の冷陰極管用焼結電極の製造方法は、焼結電極と導入線が一体に接合された冷陰極
管用焼結電極を製造することができるので、導入線と電極の接合強度が高く、量産性がよ
く、低コストで製造可能なものである。
The method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention can produce a sintered electrode for a cold cathode tube in which the sintered electrode and the lead wire are integrally joined, so that the joining strength between the lead wire and the electrode is high, It has good mass productivity and can be manufactured at low cost.
本発明の第1の冷陰極管用焼結電極の製造方法は、一方に底部、もう一方に開口部を有す
る筒状の冷陰極管用焼結電極の製造方法において、粉末を成形して一方に底部、もう一方
に開口部を有する筒状の成形体を作製する工程、該成形体の底部に予め密度92%以上に
加工された導入線を挿入する工程を行うことにより該成形体と導入線が一体となった一体
型成形体を作製した後に焼結する工程を有することを特徴とするものである。
また、第2の冷陰極管用焼結電極の製造方法は、一方に底部、もう一方に開口部を有する
筒状の冷陰極管用焼結電極の製造方法において、粉末を成形して一方に底部、もう一方に
開口部を有する筒状の成形体を作製する際に、底部に予め密度92%以上に加工された導
入線を配置することにより導入線と成形体が一体になった一体型成形体を作製した後に焼
結する工程を有することを特徴とするものである。
冷陰極管用焼結電極は一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用焼結電極
において、前記底部には導入線が一体に接合されていると共に、前記焼結電極の密度をd
1、導入線の密度をd2としたとき、d2/d1>1を満たすことが好ましい。
図1に本発明の冷陰極管用焼結電極の一例を示す断面図を示す。図中、1は冷陰極管用
焼結電極、2は焼結電極の側面部、3は焼結電極の底面部、4は焼結電極の開口部、5は
焼結電極の内側表面、6は導入線、7はリード線である。
The first method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention is the method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube having a bottom on one side and an opening on the other side. The molded body and the introduction line are formed by performing a step of producing a cylindrical molded body having an opening on the other side, and a step of inserting an introduction line that has been processed to a density of 92% or more into the bottom of the molding body. It has the process of sintering, after producing the integrated molded object united.
Further, the second method for producing a sintered electrode for a cold cathode tube is a method for producing a cylindrical cold cathode tube sintered electrode having a bottom portion on one side and an opening on the other side. When producing a cylindrical molded body having an opening on the other side, an integrated molded body in which the introduction line and the molded body are integrated by disposing an introduction line that has been previously processed to a density of 92% or more at the bottom. It has the process of sintering after producing this.
The sintered electrode for a cold cathode tube is a cylindrical sintered electrode for a cold cathode tube having a bottom portion on one side and an opening on the other side, and an introduction line is integrally joined to the bottom portion, and the density of the sintered electrode D
1. It is preferable that d2 / d1> 1 is satisfied, where d2 is the density of the lead-in wire.
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention. In the figure, 1 is a sintered electrode for a cold cathode tube, 2 is a side surface portion of the sintered electrode, 3 is a bottom surface portion of the sintered electrode, 4 is an opening portion of the sintered electrode, 5 is an inner surface of the sintered electrode, 6 is The
本発明は、焼結電極1の密度をd1、導入線6の密度をd2としたときd2/d1>1
を満たすことを特徴とするものである。d2/d1>1であると言うことは、焼結電極1
の密度より、導入線6の密度の方が大きい、つまり高密度であることを意味するものであ
る。また、d2/d1の上限は特に限定されるものではないが、1.18≧d2/d1>
1の範囲であることが好ましい。d2/d1が1.18を超えると密度差が大きすぎるた
め焼結電極1と導入線6の接合強度が不十分となるおそれがある。より好ましくは1.1
0≧d2/d1>1である。
本発明の密度とは相対密度のことである。また、測定方法は次の通りとする。(1)冷
陰極管用焼結電極の底部をワイヤ放電加工等の方法で切断し除去し、サンプルを採取する
。 (2)続いて、1で得られた側壁部のサンプルを軸対象にワイヤ放電加工等の方法で
半分に切断する。尚、ここで底部を切断する理由は、底部があると冷陰極管用焼結電極内
部の閉塞空間に気泡が入り正確な測定ができないからである。(3)(2)で得られたサ
ンプルを、JIS−Z−2501(2000)に規定されるアルキメデス法によりN=5
測定した際の平均値を代表値とする。(4)導入線の密度についても任意の長さに切断し
、JIS−Z−2501(2000)に規定されるアルキメデス法によりN=5測定した
際の平均値を代表値とする。
In the present invention, when the density of the
It is characterized by satisfying. d2 / d1> 1 means that the sintered
This means that the density of the lead-in
A range of 1 is preferable. If d2 / d1 exceeds 1.18, the density difference is too large, and the bonding strength between the
0 ≧ d2 / d1> 1.
The density of the present invention is a relative density. The measurement method is as follows. (1) The bottom of the sintered electrode for a cold cathode tube is cut and removed by a method such as wire electric discharge machining, and a sample is taken. (2) Subsequently, the sample of the side wall obtained in 1 is cut in half by a method such as wire electric discharge machining on the object of the axis. Here, the reason for cutting the bottom portion is that if there is a bottom portion, bubbles enter the closed space inside the sintered electrode for a cold cathode tube and accurate measurement cannot be performed. (3) The sample obtained in (2) is N = 5 by Archimedes method defined in JIS-Z-2501 (2000).
The average value when measured is taken as the representative value. (4) The lead wire density is also cut to an arbitrary length, and the average value when N = 5 is measured by the Archimedes method defined in JIS-Z-2501 (2000) is taken as the representative value.
焼結電極1の密度d1は密度85%以上98%以下、導入線6の密度d2は92%以上
100%以下であることが好ましい。焼結電極1の密度d1が85%未満であると焼結電
極の強度が低下する。一方、密度d1が98%を越えると電極表面にポアが形成されない
ので表面積を増加させることができない。電極表面にポアが存在すると表面に微小な凹凸
ができ電子放射性物質(エミッタ材)の被覆量を増加させることができると共に、アンカ
ー効果により電子放射性物質と焼結電極との接合性を向上させることができる。強度と表
面積の増加を考慮すると好ましい密度d1は90〜96%である。
また、導入線6の密度d2は92〜100%であることが好ましい。導入線6は冷陰極
管に装着する際の封着部となる箇所である。具体的には、ガラスビーズ等の封着材を塗布
して加熱により管形透光性バルブ(例えば、ガラス管)に固定することにより冷陰極管と
する。導入線6の密度d2が92%未満であると導入線の密度が不十分であるため冷陰極
管の機密性が十分に保てなくなるおそれがある。また、導入線6の密度が低いと焼結電極
1との接合強度も低くなる。機密性と接合強度を考慮すると密度d2は97〜100%が
好ましい。
本発明による冷陰極管用焼結電極は、高融点金属を主成分とすることが好ましく、例え
ば、W、Nb、Ta、Ti、Mo、Reから選ばれる金属の単体、またはその合金の少な
くとも一種が挙げられる。好ましい合金としては、W−Mo合金、Re−W合金、Ta−
Mo合金を例示することができる。
It is preferable that the density d1 of the
Moreover, it is preferable that the density d2 of the
The sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention preferably contains a refractory metal as a main component. For example, at least one metal selected from W, Nb, Ta, Ti, Mo, Re, or an alloy thereof is used. Can be mentioned. Preferred alloys include W—Mo alloys, Re—W alloys, Ta—
A Mo alloy can be exemplified.
また、冷陰極管用焼結電極には電子放射性物質(エミッタ材)を含有させても良い。電子
放射性物質としてはLa、Ce、Y等の希土類酸化物、希土類炭酸化物(特に好ましくは
「希土類元素(R)−炭素(C)−酸素(O)化合物」、Ba、Mg、Caといった軽元
素の酸化物を例示することができる。また、必要に応じ、電子放射性物質と高融点金属を
混合したものでよく、さらにNi、Cu、Fe、Pなどを焼結助剤として微量(例えば1
質量%以下)添加してもよい。通常、冷陰極管の製造工程では、高温で、窒素ガスを置換
等で使用することから、Nb系やTa系よりは窒化しにくいMo系やW系のものの方が好
ましい。Mo系とW系とでは、特に低温で焼結が進むMo系がより好ましい。
また、焼結体(焼結電極1)の結晶粒の平均粒径は100μm以下であることが好まし
い。また、焼結体の結晶粒のアスペクト比(長径/短径)は5以下であることが好ましい
。
導入線6の材質についても高融点金属を主成分とすることが好ましく、例えば、W、N
b、Ta、Ti、Mo、Reから選ばれる金属の単体、またはその合金の少なくとも一種
が挙げられる。後述するように焼結電極1を成形する際に導入線6を一体に成形し、焼結
するので導入線6も高融点金属であることが好ましい。この点からすると、焼結電極1の
主成分の融点と同等もしくは同等以上の融点を有する材料で導入線6を形成する必要があ
る。
Further, the sintered electrode for a cold cathode tube may contain an electron radioactive substance (emitter material). As the electron-emitting material, rare earth oxides such as La, Ce, and Y, rare earth carbonates (particularly preferably, “rare earth element (R) —carbon (C) —oxygen (O) compound”, light elements such as Ba, Mg, and Ca) In addition, if necessary, it may be a mixture of an electron-emitting substance and a refractory metal, and Ni, Cu, Fe, P or the like may be used as a sintering aid (for example, 1).
(Mass% or less) may be added. Usually, in the manufacturing process of a cold cathode tube, nitrogen gas is used for replacement at a high temperature, and therefore, a Mo-based or W-based one that is less susceptible to nitriding than an Nb-based or Ta-based one is preferable. Of the Mo system and the W system, a Mo system in which sintering proceeds at a low temperature is more preferable.
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the crystal grain of a sintered compact (sintered electrode 1) is 100 micrometers or less. The aspect ratio (major axis / minor axis) of the crystal grains of the sintered body is preferably 5 or less.
The
Examples thereof include at least one metal selected from b, Ta, Ti, Mo, and Re, or an alloy thereof. As will be described later, when the
本発明は、焼結電極1の底部3に導入線6が一体に接合されていることを特徴とするも
のである。「一体に接合」とは、従来のようにKOV(コバール)箔等のろう材層を介さ
ずに接合させることを意味するものである。このとき、焼結電極1を焼結する前の成形体
と導入線6を一体に成形し、焼結することにより焼結電極1と導入線6を焼結接合するこ
とができる。焼結接合であれば金属接合となり、焼結電極1と導入線6の主成分が同一で
あればより強固な接合状態となる。
また、「一体に接合」する際は、導入線6の先端が底部3を貫通しないことが好ましい
。導入線6の先端が底部3を貫通しない形状であれば、底部3と導入線6先端の接触面積
が大きくなるので接合強度がより向上する。
前記の通り、本発明による冷陰極管用焼結電極は、筒状の側壁部と、この側壁部の一端
に底部を有し、かつこの側壁部のもう一端に開口部を有する冷陰極管用焼結電極である。
このとき、該電極の内側表面の表面粗さ(Sm)が100μm以下のものであることが好
ましい。
The present invention is characterized in that the lead-in
Further, when “joining together”, it is preferable that the leading end of the lead-in
As described above, the sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention has a cylindrical side wall portion, a bottom portion at one end of the side wall portion, and a sintered portion for the cold cathode tube having an opening portion at the other end of the side wall portion. Electrode.
At this time, the surface roughness (Sm) of the inner surface of the electrode is preferably 100 μm or less.
本発明において、「表面粗さ(Sm)」は、JIS−B−0601(1994)に規定
される「凹凸の平均間隔(Sm)」によるもの、すなわち、「粗さ曲線から、その平均線
方向に基準長さ l だけ抜き取り、1つの山及びそれに隣り合う1つの谷に対応する平均
線の長さの和を求め、平均値をミリメートル(mm)で表したもの」
In the present invention, the “surface roughness (Sm)” is based on the “average unevenness interval (Sm)” defined in JIS-B-0601 (1994), that is, from the “roughness curve, the average line direction. The reference length l is extracted from the above and the sum of the lengths of the average lines corresponding to one peak and one adjacent valley is obtained, and the average value is expressed in millimeters (mm).
を意味する。
図1および図2〜図5は、本発明による冷陰極管用焼結電極の一例を示す断面図である
。これらの各図には、冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に平行な断面が示されている。
図1に示される冷陰極管用焼結電極1は、筒状の側壁部2と、この側壁部2の一端に底
部3を有し、かつこの側壁部2のもう一端に開口部4を有する冷陰極管用焼結電極であっ
て、該電極の内側表面5の表面粗さ(Sm)が100μm以下のものである。なお、本明
細書において、「側壁部」とは、図1に示されるように、冷陰極管用焼結電極1の、その
最深部〔即ち、開口部4の縁端面4’と電極内壁面との距離(L1)が最も長い部分〕よ
り、縁端面4’側に存在する部分を言う。また、「底部」とは、冷陰極管用焼結電極1の
、前記最深部より、縁端面4’の反対側に存在する部分を言う。また、内側表面5とは、
冷陰極管用焼結電極1の筒状の側壁部2の内側表面および底部3の内側表面の両者を言う
ものである。
なお、本発明は、この内側表面5の表面粗さが所定のSm範囲内であることが好ましい
が、本発明では必ずしも内側表面5の各領域が常に同一のSm値である必要はない。また
、本発明では、内側表面5の実質的に全領域(好ましくは内側表面5の30%以上、特に
好ましくは50%以上、の面積)が、所定のSm範囲内であればよく、内側表面5の全て
の領域が常に所定のSm範囲内であることを要しない。従って、場合により内側表面5の
一部分の領域が所定のSm範囲内でなくてもよい。
一方、冷陰極管用焼結電極1の外側表面〔即ち、筒状の側壁部2の外側表面および底部
3の外側表面および縁端面4’表面等を含む〕については、Smは特定されていない。即
ち、冷陰極管用焼結電極1の外側表面のSmは任意であって、冷陰極管用焼結電極1の内
側表面について規定された前記Sm範囲と同一であっても異なっていてもよい。
Means.
1 and 2 to 5 are sectional views showing an example of a sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention. Each of these drawings shows a cross section parallel to the longitudinal axis direction of the sintered electrode for a cold cathode tube.
A
This refers to both the inner surface of the
In the present invention, the surface roughness of the
On the other hand, Sm is not specified for the outer surface of the
また、本明細書において、底部の「厚さ」とは、前記底部において、前記最深部と冷陰
極管用焼結電極の底部の外側表面との間の距離(L2)を言う。また、側壁部の「厚さ」
とは、前記側壁部において、冷陰極管用焼結電極の内側表面と外側表面と間の距離(L3
)を言う。
冷陰極管用焼結電極1の底部3には導入線6が一体に接合されている。導入線6の先端
にはリード線7が接合されている。リード線7はジュメット線、ニッケル線等のように導
入線6と接合でき、リード線として導通可能な材質を用いることが好ましい。
本発明による冷陰極管用焼結電極は、前記の通り、内側表面の表面粗さ(Sm)が10
0μm以下であることが好ましい。これは、有底の電極において、動作電圧を低くするた
めには、特に電極の表面積の大きさが大きいほど有利であり、特に電極内側を中心に放電
が起こるため、電極内側表面積を大きくすることが望ましいからである。Sm値が100
μmを超えると、このような動作電圧に関する有利な効果が乏しくなり、また水銀消耗量
も有意に増加する傾向がみられ、本発明の目的、即ち動作電圧が低く、水銀消耗量が著し
く抑制された長寿命の冷陰極管の提供、を達成することが困難になる。好ましいSmの範
囲は、30μm以上90μm以下、特に好ましくは40μm以上50μm以下、である。
In the present specification, the “thickness” of the bottom portion means a distance (L2) between the deepest portion and the outer surface of the bottom portion of the sintered electrode for a cold cathode tube at the bottom portion. Also, the “thickness” of the side wall
Is the distance (L3 between the inner surface and the outer surface of the sintered electrode for a cold cathode tube in the side wall portion.
)
An
As described above, the sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention has a surface roughness (Sm) of 10 on the inner surface.
It is preferably 0 μm or less. This is advantageous for lowering the operating voltage in a bottomed electrode, in particular, the larger the surface area of the electrode, the more advantageous. In particular, since discharge occurs mainly inside the electrode, the surface area inside the electrode should be increased. This is because it is desirable. Sm value is 100
If it exceeds μm, the advantageous effect on the operating voltage is poor, and the mercury consumption tends to increase significantly. The purpose of the present invention, that is, the operating voltage is low, and the mercury consumption is remarkably suppressed. It is difficult to achieve a long-life cold cathode tube. A preferable range of Sm is 30 μm or more and 90 μm or less, and particularly preferably 40 μm or more and 50 μm or less.
内側表面の表面粗さ(Sm)は、そのような内側表面の焼結電極が得られるように焼結
体の製造条件(例えば原料粉末の粒径等)を設定するか、あるいは焼結体を得た後に適当
な加工(例えばバレル研磨、ブラスト等の研磨加工、エッチング加工等)を施すことによ
って得ることができる。
側面部の平均厚さは、0.1mm以上0.7mm以下の範囲内が好ましい。これは、冷
陰極管として動作させた時に、平均厚さが0.1mm未満であると、強度が不足したり、
孔があく等の問題が発生する場合があるからである。0.7mm超過では、冷陰極管用焼
結電極の内側の表面積が減少して、動作電圧の低減化効果が十分得られない。好ましい側
面部の平均厚さは、0.3mm以上0.6mm以下、特に好ましくは0.35mm以上0
.55mm以下である。
一方、底面部の平均厚さは、0.25mm以上1.5mm以下の範囲内が好ましい。こ
れは、電極の底面部内側は消耗が著しいため0.25mmよりも厚いことが好ましいから
である。しかし、1.5mmを越えるようになると内側の表面積が小さくなって、前記と
同様に動作電圧の低減化効果が十分得られない。好ましい底面部の平均厚さは、0.4m
m以上1.35mm以下、特に好ましくは0.6mm以上1.15mm以下である。
本発明による冷陰極管用焼結電極の長さ〔即ち、縁端面4’表面と、縁端面4’から最
も遠い底面部の外側表面(突起部を有するものの場合には、その突起部先端の表面)との
間の長さ〕は、主として、電極が組み込まれる冷陰極管の大きさや性能等に応じて定めら
れるが、好ましくは3mm以上8mm以下、特に好ましくは4mm以上7mm以下である
。
For the surface roughness (Sm) of the inner surface, the production conditions of the sintered body (for example, the particle size of the raw material powder) are set so that such a sintered electrode of the inner surface is obtained, or the sintered body is After being obtained, it can be obtained by performing appropriate processing (for example, polishing processing such as barrel polishing, blasting, etching processing, etc.).
The average thickness of the side portion is preferably in the range of 0.1 mm to 0.7 mm. When operating as a cold cathode tube, if the average thickness is less than 0.1 mm, the strength is insufficient,
This is because problems such as perforation may occur. If it exceeds 0.7 mm, the surface area inside the sintered electrode for the cold cathode tube is reduced, and the effect of reducing the operating voltage cannot be sufficiently obtained. The average thickness of the side surface is preferably 0.3 mm or more and 0.6 mm or less, particularly preferably 0.35 mm or more and 0.
. It is 55 mm or less.
On the other hand, the average thickness of the bottom portion is preferably in the range of 0.25 mm to 1.5 mm. This is because it is preferable that the inner side of the bottom surface of the electrode is thicker than 0.25 mm because the wear is significant. However, when the thickness exceeds 1.5 mm, the inner surface area becomes small, and the effect of reducing the operating voltage cannot be sufficiently obtained as described above. The preferred average thickness of the bottom is 0.4 m
m to 1.35 mm, particularly preferably 0.6 mm to 1.15 mm.
The length of the sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention [i.e., the edge surface 4 'surface and the outer surface of the bottom surface furthest from the edge surface 4' (in the case of having a protrusion, the surface of the tip of the protrusion) ) Is determined mainly depending on the size and performance of the cold cathode tube in which the electrode is incorporated, but is preferably 3 mm or more and 8 mm or less, particularly preferably 4 mm or more and 7 mm or less.
冷陰極管用焼結電極の直径も、同様に、電極が組み込まれる冷陰極管の大きさや性能等
に応じて定められるが、好ましくは直径φ1.0mm以上φ3.0mm以下、特に好まし
くはφ1.3mm以上φ2.7mm以下、である。
冷陰極管用焼結電極の長さと直径との比(長さ/直径)は、好ましくは2以上3以下、
特に好ましくは2.2以上2.8以下、である。
また、本発明による冷陰極管用焼結電極は、表面積が大きいこと、かつ製造や加工の容
易さ、並びに冷陰極管の製造に際して中空バルブに装着するときの作業性等の観点から、
長手軸方向に平行な断面において示される筒状内空間の形状が、図1のような長方形形状
や、図2のような台形形状であるものが好ましいが、上記に限られるものはなく、図3(
断面V字)、図4(断面U字)、図5(断面階段型)など様々な形状であることができる
。また、同様に理由から、側壁部の外形形状が円筒形状であるものが好ましいが、他の形
状(例えば楕円、多角形)であっても良い。また、冷陰極管用焼結電極の外形形状と冷陰
極管用焼結電極の内部形状とは異なっていてもよい。
上記の構成により、動作電圧が低く、水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極
管が提供される。また、従来のようにKOV箔を用いて導入線を接合する必要がないので
大幅なコストダウンを図ることができる。
Similarly, the diameter of the sintered electrode for a cold cathode tube is determined according to the size and performance of the cold cathode tube in which the electrode is incorporated, but preferably has a diameter of 1.0 mm to 3.0 mm, particularly preferably 1.3 mm. The above is φ2.7 mm or less.
The ratio (length / diameter) of the length and diameter of the sintered electrode for a cold cathode tube is preferably 2 or more and 3 or less,
Particularly preferred is 2.2 or more and 2.8 or less.
In addition, the sintered electrode for a cold cathode tube according to the present invention has a large surface area, and is easy to manufacture and process, and from the viewpoint of workability when mounted on a hollow bulb when manufacturing a cold cathode tube,
The shape of the cylindrical inner space shown in the cross section parallel to the longitudinal axis direction is preferably a rectangular shape as shown in FIG. 1 or a trapezoidal shape as shown in FIG. 2, but is not limited to the above. 3 (
It can have various shapes such as a cross-section V-shape, FIG. 4 (cross-section U-shape), and FIG. For the same reason, it is preferable that the outer shape of the side wall portion is a cylindrical shape, but other shapes (for example, an ellipse or a polygon) may be used. Further, the outer shape of the sintered electrode for cold cathode tubes and the inner shape of the sintered electrode for cold cathode tubes may be different.
With the above-described configuration, a long-life cold cathode tube with a low operating voltage and significantly reduced mercury consumption is provided. Moreover, since it is not necessary to join the lead-in wire using a KOV foil as in the prior art, a significant cost reduction can be achieved.
次に本発明の冷陰極管用焼結電極の製造方法について説明する。以下の製造方法はモリ
ブデン(Mo)を主成分とする焼結電極の製造方法を例に説明する。
まず、導入線となるMo線を調製する。このMo線は密度92%以上が好ましい。密度
を所定の値にするために予め高密度の焼結体を用いても良いし、線引き加工により加工さ
れた線材を用いても良い。特に、線引き加工により加工された線材は、焼結インゴット(
または溶解インゴット)を鍛造、圧延、線引き加工等を用いて線材にしているので高密度
の導入線を得易い。
次に冷陰極管用焼結電極は、原料粉末を混合し、造粒し、これを所定形状に成形し、そ
の後に焼結することによって製造することができる。原料粉末であるモリブデンの粉末は
、平均粒径が1μm以上5μm以下で、純度が99.95%以上のものを使用する。この
粉末に純水、バインダー(バインダーとしてはポリビニルアルコール(PVA)が好まし
い)を混ぜ、造粒を行う。その後、単発プレス、ロータリープレスあるいは射出成形によ
って、カップ状(円筒状)の形状の成形体を得る。
成形体を作製する際に、前述の導入線と一緒に成形することにより、カップ状成形体と導
入線が一体となった成形体を得ることができる。また、別の方法では成形体を一旦形成し
た後、導入線を成形体に挿入する工程を用いてカップ状成形体と導入線が一体となった成
形体を得てもよい。
また、必要に応じ、Mo合金としての第2成分や電子放射性物質(エミッタ材)を添加し
てもよいものとする。
Next, the manufacturing method of the sintered electrode for cold cathode tubes of this invention is demonstrated. The following manufacturing method will be described by taking a manufacturing method of a sintered electrode mainly composed of molybdenum (Mo) as an example.
First, Mo wire to be an introduction wire is prepared. The Mo wire preferably has a density of 92% or more. In order to set the density to a predetermined value, a high-density sintered body may be used in advance, or a wire processed by a drawing process may be used. In particular, the wire processed by wire drawing is a sintered ingot (
Alternatively, a melted ingot) is made into a wire using forging, rolling, drawing, or the like, so that a high-density lead wire can be easily obtained.
Next, the sintered electrode for a cold cathode tube can be manufactured by mixing raw material powder, granulating it, shaping it into a predetermined shape, and then sintering it. As the raw material powder, molybdenum powder having an average particle diameter of 1 μm to 5 μm and a purity of 99.95% or more is used. This powder is mixed with pure water and a binder (polyvinyl alcohol (PVA) is preferred as the binder) and granulated. Thereafter, a cup-shaped (cylindrical) shaped product is obtained by single press, rotary press or injection molding.
When the molded body is produced, by molding together with the above-described lead wire, a molded body in which the cup-shaped molded body and the lead wire are integrated can be obtained. In another method, after the molded body is once formed, a molded body in which the cup-shaped molded body and the introduction line are integrated may be obtained by using a step of inserting the lead wire into the molded body.
Moreover, the 2nd component as a Mo alloy and an electron radioactive substance (emitter material) may be added as needed.
続いて、800〜1100℃のウエット水素中で脱脂を行う。続いて、1600〜23
00℃×5〜24時間水素中で焼結を行い、さらに必要に応じて1300〜1700℃×
100〜300MPaで熱間静水圧プレス(HIP)処理を行う。有底形状部の内側の表
面粗さが所定のSm範囲でない場合、あるいはより好ましいSm範囲のものとするために
、有底形状部の内側の表面粗さ(Sm)を調整することができる。その方法としては、例
えばバレル研磨、ブラスト処理等を例示することができる。その際、使用する研磨材、作
業内容等を適宜選択ないし調整することができる。また、この焼結工程により、焼結電極
と導入線を一体に接合することができる。このとき、焼結電極の主成分と導入線の主成分
が同じであれば、焼結電極と導入線の接触面で金属結合が生じるので、より強固な結合を
得ることができる。
その後、洗浄し、700〜1000℃の温度で、アニールを行う。その後、リード線を
溶接し、電極の組立が完成する。
このような焼結体からなる本発明による冷陰極管用焼結電極は、焼結電極と導入線が一
体に接合されているので、KOV箔等を用いた溶接を行わなくて済むのでコストダウンを
図ることができる。
Subsequently, degreasing is performed in wet hydrogen at 800 to 1100 ° C. Subsequently, 1600-23
Sintering in hydrogen at 00 ° C for 5-24 hours, further 1300-1700 ° C as required
Hot isostatic pressing (HIP) treatment is performed at 100 to 300 MPa. When the surface roughness inside the bottomed shape portion is not within the predetermined Sm range, or in order to obtain a more preferable Sm range, the surface roughness (Sm) inside the bottomed shape portion can be adjusted. Examples of the method include barrel polishing and blasting. At this time, the abrasive to be used, the work content, etc. can be appropriately selected or adjusted. In addition, the sintering electrode and the lead-in wire can be integrally joined by this sintering process. At this time, if the main component of the sintered electrode and the main component of the lead-in wire are the same, a metal bond occurs at the contact surface between the sintered electrode and the lead-in wire, so that a stronger bond can be obtained.
Then, it wash | cleans and anneals at the temperature of 700-1000 degreeC. Thereafter, the lead wires are welded to complete the assembly of the electrodes.
The sintered electrode for a cold cathode fluorescent lamp according to the present invention composed of such a sintered body has the sintered electrode and the lead wire joined together, so that it is not necessary to perform welding using a KOV foil or the like. Can be planned.
このような本発明では、前記のように、動作電圧が低く、水銀消耗量が著しく抑制され
た、長寿命の冷陰極管が得られると共に、導入線の単位断面積あたりの接合強度が250
N/mm2以上である冷陰極管用焼結電極を得ることができる。
なお、導入線の単位断面積あたりの接合強度は、図6に示したように冷陰極管用焼結電
極1をチャッキングAに形成されたスリット内に固定し、一方、導入線6をチャッキング
Bで固定し、チャッキングAを10mm/分の速度で引っ張ることによって計測するもの
とする。
In the present invention, as described above, a long-life cold cathode tube having a low operating voltage and significantly reduced mercury consumption is obtained, and a bonding strength per unit cross-sectional area of the lead-in is 250.
A sintered electrode for a cold cathode tube having N /
Note that the bonding strength per unit cross-sectional area of the lead-in wire is such that the cold-cathode tube sintered
次に冷陰極管の製造方法について説明する。本発明による冷陰極管は、放電媒体が封入
された中空の管形透光性バルブと、前記管形透光性バルブの内壁面に設けられた蛍光体層
と、前記管形透光性バルブの両端部に配設された、一対の前記冷冷陰極管用焼結電極と、
を具備すること、を特徴とするものである。本発明による冷陰極管において、冷陰極管用
焼結電極以外の必須構成である、放電媒体、管形透光性バルブおよび蛍光体層等は、従来
からこの種の冷陰極管、特に液晶ディスプレイのバックライト用冷陰極管、において用い
られてきたものを、そのままあるいは適当な改変を加えた上で、用いることができる。
本発明による冷陰極管において適用できかつ好ましいものは、例えば放電媒体としては
、希ガス−水銀系のもの(希ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン、
これらの混合物等)を例示することができ、蛍光体としては、紫外線による刺激で発光す
るもの、好ましくは例えばハロリン酸カルシウム蛍光体を例示することができる。中空の
管形透光性バルブとしては、長さ60mm以上700mm以下、直径1.6mm以上4.
8mm以下のガラス管を例示することができる。
また、本発明の冷陰極管においては、導入線の部分により管形透光性バルブに封着され
る構造であることが好ましい。導入線は密度が高くなっているため、ガラスビーズ等によ
り封着した際にバルブ内の機密性を保ち易くなる。
次に液晶表示装置について説明する。本発明による液晶表示装置は、前記の冷陰極管と
、前記冷陰極管に近接配置された導光体と、前記導光体の一方の面側に配置された反射体
と、前記導光体のもう一方の面側に配置された液晶表示パネルと、を具備すること、を特
徴とするものである。図7に、本発明による液晶表示装置の一例を示す断面図を示す。
Next, a method for manufacturing a cold cathode tube will be described. A cold cathode tube according to the present invention includes a hollow tube-shaped light-transmitting bulb in which a discharge medium is enclosed, a phosphor layer provided on an inner wall surface of the tube-shaped light-transmitting bulb, and the tube-shaped light-transmitting bulb. A pair of the sintered electrodes for cold-cathode cathode tubes,
It is characterized by comprising. In the cold cathode tube according to the present invention, the discharge medium, the tube-shaped translucent bulb, the phosphor layer, and the like, which are essential components other than the sintered electrode for the cold cathode tube, have been conventionally used in this type of cold cathode tube, particularly a liquid crystal display. What has been used in the cold cathode tube for the backlight can be used as it is or after appropriate modification.
What can be applied and preferably used in the cold cathode tube according to the present invention is, for example, a rare gas-mercury type as a discharge medium (argon, neon, xenon, krypton,
Examples of such phosphors include phosphors that emit light upon stimulation with ultraviolet light, preferably calcium halophosphate phosphors. The hollow tubular light-transmitting bulb has a length of 60 mm or more and 700 mm or less and a diameter of 1.6 mm or more.
A glass tube of 8 mm or less can be exemplified.
Moreover, in the cold cathode tube of the present invention, it is preferable that the structure be sealed to the tubular translucent bulb by the lead-in portion. Since the lead-in wire has a high density, it is easy to maintain confidentiality in the bulb when sealed with glass beads or the like.
Next, a liquid crystal display device will be described. The liquid crystal display device according to the present invention includes the cold cathode tube, a light guide disposed in proximity to the cold cathode tube, a reflector disposed on one surface side of the light guide, and the light guide. And a liquid crystal display panel disposed on the other surface side of the liquid crystal display panel. FIG. 7 is a sectional view showing an example of the liquid crystal display device according to the present invention.
この図7に示される液晶表示装置20は、冷陰極管21と、この冷陰極管21に近接配
置された導光体22と、この導光体22の一方の面側に配置された反射体23と、この導
光体22のもう一方の面側に配置された液晶表示パネル24とを具備し、さらに前記の導
光体22と液晶表示パネル24との間に光拡散体25が配置され、冷陰極管21の光を前
記導光体22側に反射させる冷陰極管用反射体27が配置されてなるものである。
本発明では、冷陰極管の数は任意であって、例えば図7に示されるように導光体22の
対向する2辺に近接して合計2本の冷陰極管21を配置することができるし、導光体の1
辺(または3辺以上)に近接して1本あるいは2本以上の冷陰極管を配置することができ
る。反光拡散体25の数および形状も任意である。例えば、内部に光拡散性粒子を存在さ
せることによって光拡散性をもたせたシート状光拡散体25aや、表面形状を調整するこ
とによって光拡散性をもたせたレンズ状ないしプリズム状の光拡散体25bを、前記の導
光体22と液晶表示パネル24との間に、一または二以上配置することができる。また、
前記液晶表示パネル24の観察者面には、必要に応じて、光拡散体25c、表面保護体2
8、外光の反射や写り込みを防止ないし低減する反射防止体29、帯電防止体30等を設
けることができる。これらの光拡散体25a、25b、25c、表面保護体28、反射防
止体29および帯電防止体30等のうちの2以上を複合化したものとし、複数の機能を併
有する層を一または二層以上設けることも可能である。なお、液晶表示装置として所望の
機能が発揮されるなら、光拡散体25a、25b、25cおよび表面保護体28、反射防
止体29および帯電防止体30等は配置しなくてもよい。また、液晶表示装置20の各構
成部材(即ち、冷陰極管21、導光体22、反射体23、液晶表示パネル24、光拡散体
25a、25b、25c、表面保護体28、反射防止体29および帯電防止体30等)を
所定の位置に保持する支持基板26、フレーム、スペーサや、およびこれらの各構成部材
を収容するケースを設けることができ、放熱部材31等を設けることもできる。本発明に
よる液晶表示装置も従来の液晶表示装置と同様に、液晶表示パネル24に駆動電圧を供給
する電気配線やLSIチップ、冷陰極管21にその駆動電圧を供給する電気配線、および
不要部分への光の漏洩や装置内部へ埃や湿気が進入するのを防止するシール材などを、必
要部位に設けることができる。
The liquid
In the present invention, the number of cold-cathode tubes is arbitrary, and for example, as shown in FIG. 7, a total of two cold-
One or two or more cold cathode tubes can be arranged in the vicinity of the side (or three or more sides). The number and shape of the
On the viewer side of the liquid
8. An antireflection body 29, an antistatic body 30, and the like that prevent or reduce reflection or reflection of external light can be provided. Two or more of these
本発明では、冷陰極管21のみは先に詳細に示した所定の要件を満たす必要があるが、
冷陰極管21以外の各種の構成部材(例えば、導光体22、反射体23、液晶表示パネル
24、光拡散体25a、25b、25c、支持基板26、冷陰極管用反射体27、表面保
護体28、反射防止体29、帯電防止体30、放熱部材31、フレーム、ケース、シール
材等)は従来から用いられてきたものを利用することができる。また、図7はサイドライ
ト型バックライト構造を具備した液晶表示装置について例示したが、本発明の液晶表示装
置においては直下型バックライト構造を適用させても良いものとする。
In the present invention, only the
Various components other than the cold cathode tube 21 (for example, the
(実施例)
(実施例1、2)
平均粒径2μmのモリブデン粉末(純度が99.95%以上)を100重量%用意し、純
水、PVAバインダーを混ぜ、造粒を行う。その後、単発プレスによりカップ状成形体を
得る。
一方、線引き加工されたモリブデン線材を所定の長さに切断し、その後、前記カップ状成
形体の底部に固定する。続いて、900〜1100℃のウエット水素中で脱脂を行う。続
いて、1800〜2100℃×8〜15時間水素中で焼結を行い、実施例1および実施例
2にかかる焼結電極と導入線が一体に接合された冷陰極管用焼結電極を作製した。
(実施例3〜7)
線引き加工されたモリブデン線材を所定の長さに切断し、導入線を形成する。
次に、平均粒径2μmのモリブデン粉末(純度が99.95%以上)を100重量%用意
し、純水、PVAバインダーを混ぜ、造粒を行う。その後、単発プレスによりカップ状成
形体を得る。このとき、成形体底部に導入線が固定されるように成形した。
続いて、800〜1100℃のウエット水素中で脱脂を行う。続いて、1700〜220
0℃×5〜20時間水素中で焼結を行い、実施例3ないし実施例7にかかる焼結電極と導
入線が一体に接合された冷陰極管用焼結電極を作製した。
なお、実施例1ないし実施例7のいずれも導入線は焼結電極の底部を貫通しない形状とし
た。また、焼結電極の外径は2.3mm、底部の厚さは0.8mmに統一した。また、焼
結電極の内面の表面粗さ(Sm)は80μm以下とした。また、焼結電極の平均結晶粒径
は100μm以下、アスペクト比は5以下のものを用いた。
(Example)
(Examples 1 and 2)
100% by weight of molybdenum powder having an average particle diameter of 2 μm (purity of 99.95% or more) is prepared, and pure water and a PVA binder are mixed and granulated. Thereafter, a cup-shaped molded body is obtained by a single press.
On the other hand, the drawn molybdenum wire is cut to a predetermined length and then fixed to the bottom of the cup-shaped body. Subsequently, degreasing is performed in wet hydrogen at 900 to 1100 ° C. Subsequently, sintering was performed in hydrogen at 1800 to 2100 ° C. for 8 to 15 hours, and a sintered electrode for a cold cathode tube in which the sintered electrode and the lead wire according to Example 1 and Example 2 were integrally joined was produced. .
(Examples 3 to 7)
The drawn molybdenum wire is cut into a predetermined length to form an introduction wire.
Next, 100% by weight of molybdenum powder having an average particle diameter of 2 μm (purity of 99.95% or more) is prepared, and pure water and a PVA binder are mixed and granulated. Thereafter, a cup-shaped molded body is obtained by a single press. At this time, it shape | molded so that an introductory line might be fixed to a molded object bottom part.
Subsequently, degreasing is performed in wet hydrogen at 800 to 1100 ° C. Subsequently, 1700-220
Sintering was carried out in hydrogen at 0 ° C. for 5 to 20 hours to prepare a sintered electrode for a cold cathode tube in which the sintered electrode according to Examples 3 to 7 and the lead-in wire were integrally joined.
In all of Examples 1 to 7, the lead wire has a shape that does not penetrate the bottom of the sintered electrode. Moreover, the outer diameter of the sintered electrode was unified to 2.3 mm, and the thickness of the bottom part was unified to 0.8 mm. The surface roughness (Sm) of the inner surface of the sintered electrode was 80 μm or less. The sintered electrode used had an average crystal grain size of 100 μm or less and an aspect ratio of 5 or less.
(比較例1)
導入線の接合をKOV箔を用いて行った以外は実施例1と同じものを比較例1に係る冷
陰極管用焼結電極とした。
(比較例2)
射出成形により、導入線とカップ状成形体が一体となった成形体を作製したこと以外は
実施例1と同じものを比較例2に係る冷陰極管用焼結電極とした。
(比較例3)
導入線の密度d2と焼結電極の密度d1の関係をd2/d1<1とした以外は実施例1
と同様のものを比較例3とした。
実施例および比較例に係る冷陰極管用焼結電極を用いて冷陰極管を作製した。冷陰極管
用焼結電極にはジュメット線を接合した。冷陰極管は直径(外径)3.2mm、電極間距
離350mmのガラス管を用い、冷陰極管用焼結電極の導入線部分にガラスビーズを取り
付けてガラス管と封着した。なお、ガラス管内には水銀や蛍光体層等の冷陰極管として必
要な構成は具備させている。
このような冷陰極管に対し、リーク不良率、電極脱落不良率、導入線の接合強度を測定し
た。リーク不良率は、冷陰極管を稼動させた際の封着部でのリーク不良の発生する割合を
測定した。電極脱落不良率は、冷陰極管を作製する際に焼結電極と導入線が分離する焼結
電極の脱落不良が発生する割合を調べた。接合強度は、前述の通り、チャッキングA・B
を用いて焼結電極と導入線の接合強度を測定したものである。
以下にその結果を示す。
(Comparative Example 1)
A sintered electrode for a cold cathode tube according to Comparative Example 1 was the same as Example 1 except that the lead wire was joined using a KOV foil.
(Comparative Example 2)
A sintered electrode for a cold cathode tube according to Comparative Example 2 was the same as Example 1 except that a molded body in which the lead wire and the cup-shaped molded body were integrated by injection molding.
(Comparative Example 3)
Example 1 except that the relationship between the density d2 of the lead-in wire and the density d1 of the sintered electrode was d2 / d1 <1.
The same as in Comparative Example 3 was used.
Cold cathode tubes were produced using the sintered electrodes for cold cathode tubes according to Examples and Comparative Examples. A dumet wire was joined to the sintered electrode for the cold cathode tube. The cold cathode tube used was a glass tube having a diameter (outer diameter) of 3.2 mm and a distance between electrodes of 350 mm. Glass beads were attached to the lead-in portion of the sintered electrode for the cold cathode tube and sealed with the glass tube. The glass tube is provided with a structure necessary for a cold cathode tube such as mercury or a phosphor layer.
With respect to such a cold cathode tube, the leakage failure rate, the electrode dropout failure rate, and the joining strength of the lead-in wire were measured. For the leak defect rate, the ratio of occurrence of a leak defect at the sealed portion when the cold cathode tube was operated was measured. As for the electrode dropout failure rate, the ratio of occurrence of dropout failure of the sintered electrode in which the sintered electrode and the lead-in wire were separated when the cold cathode tube was produced was examined. Bonding strength is chucking A and B as described above.
Was used to measure the bonding strength between the sintered electrode and the lead-in wire.
The results are shown below.
表1は冷陰極管用焼結電極の構成を示し、表2は測定結果を示した。
実施例に係る冷陰極管は導入線に高密度のMo線を用いていることから機密性が高いの
でリーク不良の発生率が低い。また、導入線と焼結電極を一体に接合しているので電極脱
落不良は発生しなかった。それに対し、比較例1はKOV箔での接合が弱いので焼結電極
の脱落が確認された。また、比較例2では導入線と焼結電極を射出成形により同一成形体
にしているが、このような構造では導入線と焼結電極の結合が弱いので導入線部分が折れ
易い。また、接合強度も本実施例に係る冷陰極管用焼結電極では、焼結接合を用いている
ので強固な接合状態を得ることができた。なお、表中の「ppm」とは百万分の1の意味
で、例えば実施例1のリーク不良2ppmとは冷陰極管を百万個作製した場合に2個のリ
ーク不良が発生したことを意味するものである。
このような冷陰極管用焼結電極およびそれを用いた冷陰極管はリーク不良等の発生が少
ないので信頼性が高く、電極脱落等もないので取扱い性も良好である。また、KOV箔等
によるろう付けが不要なため大幅なコストダウンを図ることができる。
また、本実施例に係る冷陰極管を用いてバックライトを構成して液晶表示装置に組み込
んだところ良好な結果が得られた。また、サイドライト型バックライトおよび直下型バッ
クライトの両方で適用できた。
Table 1 shows the configuration of the sintered electrode for a cold cathode tube, and Table 2 shows the measurement results.
Since the cold cathode tube according to the embodiment uses high-density Mo wire as the lead-in wire, it has high confidentiality and thus has a low incidence of leakage failure. Moreover, since the lead-in wire and the sintered electrode were joined together, no electrode dropout failure occurred. On the other hand, in Comparative Example 1, since the joining with the KOV foil was weak, it was confirmed that the sintered electrode was dropped. In Comparative Example 2, the lead wire and the sintered electrode are formed into the same molded body by injection molding. However, in such a structure, the lead wire portion is easily broken because the bond between the lead wire and the sintered electrode is weak. In addition, since the joining strength of the sintered electrode for cold cathode fluorescent lamps according to this example uses sintered joining, a strong joining state can be obtained. In addition, “ppm” in the table means 1 / million, for example, the leakage defect of 2 ppm in Example 1 means that when one million cold cathode tubes were produced, two leakage defects occurred. That means.
Such a sintered electrode for a cold cathode tube and a cold cathode tube using the same have high reliability because there are few occurrences of leakage defects and the like, and the handling property is also good because there is no electrode dropout. In addition, since brazing with KOV foil or the like is unnecessary, significant cost reduction can be achieved.
Further, when a backlight was constructed using the cold cathode tube according to this example and incorporated in a liquid crystal display device, good results were obtained. Moreover, it was applicable to both the sidelight type backlight and the direct type backlight.
(実施例8〜11)
焼結電極の内面をブラスト処理することにより、表面粗さを(Sm)40μmとしたも
のを実施例8、(Sm)を100μmとしたものを実施例9、(Sm)200μmとした
ものを実施例10とした以外は実施例1と同様のものを作製した。
また、電子放射性物質(エミッタ材)として酸化ランタン(La2O3)を2重量%添
加した以外は実施例8と同様のものを実施例11とした。
各冷陰極管用焼結電極を用いて冷陰極管を作製した。各冷陰極管における動作電圧と水
銀蒸発量を測定した。動作電圧は冷陰極管を点灯する際に必要な初期電圧(V)を測定し
た。また、水銀蒸発量は10000時間後の水銀の蒸発量を測定した。以下、その結果を
示す。
(Examples 8 to 11)
By blasting the inner surface of the sintered electrode, the surface roughness was set to (Sm) 40 μm in Example 8, (Sm) set to 100 μm, Example 9 (Sm) set to 200 μm A device similar to that of Example 1 was prepared except that Example 10 was used.
Example 11 was the same as Example 8 except that 2% by weight of lanthanum oxide (La 2 O 3 ) was added as an electron-emitting substance (emitter material).
Cold cathode tubes were produced using the sintered electrodes for cold cathode tubes. The operating voltage and mercury evaporation in each cold cathode tube were measured. As the operating voltage, an initial voltage (V) required for lighting the cold cathode tube was measured. In addition, the amount of mercury evaporated was measured after 10,000 hours. The results are shown below.
上記結果から分かる通り、内面の表面粗さは(Sm)で100μm以下が好ましいこと
が分かる。つまり、前述の焼結電極と導入線を一体に接合した冷陰極管用焼結電極の構造
に用いることにより、信頼性、取扱い性、コストダウンのみならず電極としての特性をも
向上させることができる。また、電子放射性物質を含有させた方が初期電圧や水銀蒸発量
が向上することが確認された。
As can be seen from the above results, the surface roughness of the inner surface is preferably 100 μm or less in terms of (Sm). In other words, by using the sintered electrode for the cold cathode tube in which the sintered electrode and the lead-in wire are integrally joined, not only the reliability, handleability and cost reduction but also the characteristics as an electrode can be improved. . In addition, it was confirmed that the initial voltage and the amount of mercury evaporation were improved by containing an electron radioactive substance.
1:冷陰極管用焼結電極
2:側壁部
3:底部
4:開口部
5:電極の内側表面
6:導入線
7:リード線
20:液晶表示装置
21:冷陰極管
22:導光体
23:反射体
24:液晶表示パネル
25a、25b、25c:光拡散体
1: Sintered electrode for cold cathode tube 2: Side wall portion 3: Bottom portion 4: Opening portion 5: Inner surface of electrode 6: Lead wire 7: Lead wire 20: Liquid crystal display device 21: Cold cathode tube 22: Light guide 23: Reflector 24: Liquid
Claims (8)
前記焼結電極の密度をd1、導入線の密度をd2としたとき、d2/d1>1を満たし、かつ、前記焼結電極のd1が90〜96%の範囲にあることを特徴とする冷陰極管用焼結電極の製造方法。 In a method for manufacturing a cylindrical cold cathode tube sintered electrode having a bottom on one side and an opening on the other side, a step of forming a powder to form a cylindrical molded body having a bottom on one side and an opening on the other side An integrated molded body in which the molded body and the lead-in wire are integrated by performing a step of inserting a lead wire that has been previously processed to have a density in the range of 97 to 100% into the bottom of the molded body. Having a step of sintering after fabrication,
The cooling electrode is characterized in that when the density of the sintered electrode is d1 and the density of the lead-in wire is d2, d2 / d1> 1 is satisfied and d1 of the sintered electrode is in the range of 90 to 96%. Manufacturing method of sintered electrode for cathode tube.
前記焼結電極の密度をd1、導入線の密度をd2としたとき、d2/d1>1を満たし、かつ、前記焼結電極のd1が90〜96%の範囲にあることを特徴とする冷陰極管用焼結電極の製造方法。 In the manufacturing method of a cylindrical cold cathode tube sintered electrode having a bottom on one side and an opening on the other side, when forming a cylindrical molded body having a bottom on one side and an opening on the other side by molding the powder In addition, a step of sintering after producing an integrated molded body in which the introduction line and the molded body are integrated by disposing an introduction line that has been processed so that the density is in the range of 97 to 100% at the bottom. Have
The cooling electrode is characterized in that when the density of the sintered electrode is d1 and the density of the lead-in wire is d2, d2 / d1> 1 is satisfied and d1 of the sintered electrode is in the range of 90 to 96%. Manufacturing method of sintered electrode for cathode tube.
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