JPH05251044A - 冷陰極放電灯 - Google Patents
冷陰極放電灯Info
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- JPH05251044A JPH05251044A JP4047289A JP4728992A JPH05251044A JP H05251044 A JPH05251044 A JP H05251044A JP 4047289 A JP4047289 A JP 4047289A JP 4728992 A JP4728992 A JP 4728992A JP H05251044 A JPH05251044 A JP H05251044A
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- JP
- Japan
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- cold cathode
- porosity
- pores
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- lamp
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Abstract
(57)【要約】
【目的】アークスポットを電極先端部に確実に発生さ
せ、電子放射物質の保持量を多くしてランプ寿命が長く
なる冷陰極放電灯を提供する。 【構成】バルブ１の端部に冷陰極４を封装し、この冷陰
極は多孔質金属からなる基体４１の空孔部４２に電子放
射物質４３を含浸させてなる冷陰極放電灯において、上
記冷陰極は多孔質金属からなる基体の放電空間側に位置
する面の空孔率を反対側の面に比べて大きくしたことを
特徴とする。 【作用】多孔質金属の基体における放電空間側の空孔率
を大きくしたから、放電空間側は熱伝導性が低く、この
部分の温度が上昇し、先端部にアークスポットが安定し
て発生する。またこの空孔率の大きな部分に多量の電子
放射物質が含浸されるから、電子放射物質の保持量が増
し、枯渇する心配がない。
せ、電子放射物質の保持量を多くしてランプ寿命が長く
なる冷陰極放電灯を提供する。 【構成】バルブ１の端部に冷陰極４を封装し、この冷陰
極は多孔質金属からなる基体４１の空孔部４２に電子放
射物質４３を含浸させてなる冷陰極放電灯において、上
記冷陰極は多孔質金属からなる基体の放電空間側に位置
する面の空孔率を反対側の面に比べて大きくしたことを
特徴とする。 【作用】多孔質金属の基体における放電空間側の空孔率
を大きくしたから、放電空間側は熱伝導性が低く、この
部分の温度が上昇し、先端部にアークスポットが安定し
て発生する。またこの空孔率の大きな部分に多量の電子
放射物質が含浸されるから、電子放射物質の保持量が増
し、枯渇する心配がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子のバック
ライトなどに好適する冷陰極けい光ランプ等の冷陰極放
電灯に関する。
ライトなどに好適する冷陰極けい光ランプ等の冷陰極放
電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、液晶を用いた表示技術が急速に進
歩しており、これに伴い液晶表示装置の小形化が進んで
いる。一般に、液晶表示板は背面からバックライトによ
り照射するようになっており、上記液晶表示装置の小形
化はバックライトの小形化を必要とする。この種の液晶
表示装置のバックライトとしては、発熱が少なく、高効
率であり、発光長が長い等の理由から冷陰極けい光ラン
プが使用されている。そして、上記小形液晶表示装置に
対応させるため、この種の冷陰極けい光ランプも小形化
が進められており、形状の小形化はもちろん消費電力の
小力化が研究されている。例えば、最近ではバルブの外
径が３〜４．５mm程度の細径をなし、バルブ長さが５０
〜３００mm程度で、ランプ電流が数ｍＡ〜数１０ｍＡの
小形ランプが開発されている。
歩しており、これに伴い液晶表示装置の小形化が進んで
いる。一般に、液晶表示板は背面からバックライトによ
り照射するようになっており、上記液晶表示装置の小形
化はバックライトの小形化を必要とする。この種の液晶
表示装置のバックライトとしては、発熱が少なく、高効
率であり、発光長が長い等の理由から冷陰極けい光ラン
プが使用されている。そして、上記小形液晶表示装置に
対応させるため、この種の冷陰極けい光ランプも小形化
が進められており、形状の小形化はもちろん消費電力の
小力化が研究されている。例えば、最近ではバルブの外
径が３〜４．５mm程度の細径をなし、バルブ長さが５０
〜３００mm程度で、ランプ電流が数ｍＡ〜数１０ｍＡの
小形ランプが開発されている。
【０００３】このように形状およびランプ電流の小さな
ランプは、バルブの端部に封装される電極も小形にな
り、この電極に保持される電子放射物質（エミッタ）の
量が少なくなり、早期に枯渇し易い。
ランプは、バルブの端部に封装される電極も小形にな
り、この電極に保持される電子放射物質（エミッタ）の
量が少なくなり、早期に枯渇し易い。
【０００４】すなわち、従来の冷陰極はニッケル板やニ
ッケル筒などからなり、表面にＢａ3 ＷＯ6 などのよう
な電子放射物質（エミッタ）を塗布していた。
ッケル筒などからなり、表面にＢａ3 ＷＯ6 などのよう
な電子放射物質（エミッタ）を塗布していた。
【０００５】しかしながら、このような冷陰極は小形で
あるからエミッタを塗布する表面積に制約があり、よっ
て電極に保持される量に制約がある。このため、寿命初
期には円滑な電子放出作用により始動を促すが、使用時
間が経過すると消費された枯渇してしまい、始動時の電
子放射が円滑でなくなり、早期に点灯不能になる等の不
具合がある。
あるからエミッタを塗布する表面積に制約があり、よっ
て電極に保持される量に制約がある。このため、寿命初
期には円滑な電子放出作用により始動を促すが、使用時
間が経過すると消費された枯渇してしまい、始動時の電
子放射が円滑でなくなり、早期に点灯不能になる等の不
具合がある。
【０００６】このようなことから、最近、電極として高
融点金属の焼結電極を用いることが研究されている。
融点金属の焼結電極を用いることが研究されている。
【０００７】例えばタングステンＷの焼結金属は、全体
に亘り多数の気孔が形成されており、このような気孔、
つまり空孔部に電子放射物質を含浸させるようにすれ
ば、電極に保持できる電子放射物質の量が多くなり、表
面で電子放射物質が消失しても内部の空孔部に保持され
た電子放射物質が表面に供給されて補充するので、長期
に亘りエミッタ作用を持続できると期待される。
に亘り多数の気孔が形成されており、このような気孔、
つまり空孔部に電子放射物質を含浸させるようにすれ
ば、電極に保持できる電子放射物質の量が多くなり、表
面で電子放射物質が消失しても内部の空孔部に保持され
た電子放射物質が表面に供給されて補充するので、長期
に亘りエミッタ作用を持続できると期待される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在ま
でに研究中の焼結電極は、全体に一様な空孔率を有して
おり、このため電極が小形であることも影響して、点灯
中に電極全体が均等な温度に上昇し易い。この結果、ア
ークスポットが電極先端部以外の箇所に発生し易い。ア
ークスポットが電極先端部以外の箇所、例えば電極の側
面に発生すると、アークの曲がりを生じて放電が不安定
になるばかりでなく、アークスポットに近いバルブ壁や
けい光体被膜が熱劣化し、黒化やクラックの発生原因と
なる。
でに研究中の焼結電極は、全体に一様な空孔率を有して
おり、このため電極が小形であることも影響して、点灯
中に電極全体が均等な温度に上昇し易い。この結果、ア
ークスポットが電極先端部以外の箇所に発生し易い。ア
ークスポットが電極先端部以外の箇所、例えば電極の側
面に発生すると、アークの曲がりを生じて放電が不安定
になるばかりでなく、アークスポットに近いバルブ壁や
けい光体被膜が熱劣化し、黒化やクラックの発生原因と
なる。
【０００９】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、アークスポットを
電極先端部に確実に発生させることができ、かつ電子放
射物質の保持量も充分となり、ランプ寿命が長くなる冷
陰極放電灯を提供しようとするものである。
たもので、その目的とするところは、アークスポットを
電極先端部に確実に発生させることができ、かつ電子放
射物質の保持量も充分となり、ランプ寿命が長くなる冷
陰極放電灯を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、バルブの端部
に冷陰極を封装し、この冷陰極は多孔質金属からなる基
体を有し、この金属基体の空孔部に電子放射物質を含浸
させてなる冷陰極放電灯において、上記冷陰極は、多孔
質金属からなる基体の放電空間側に位置する面の空孔率
を反対側の面に比べて大きくし、これら空孔部に電子放
射物質を含浸させたことを特徴とする。
に冷陰極を封装し、この冷陰極は多孔質金属からなる基
体を有し、この金属基体の空孔部に電子放射物質を含浸
させてなる冷陰極放電灯において、上記冷陰極は、多孔
質金属からなる基体の放電空間側に位置する面の空孔率
を反対側の面に比べて大きくし、これら空孔部に電子放
射物質を含浸させたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明によると、多孔質金属からなる基体にお
ける放電空間側に位置する面の空孔率を反対側の面に比
べて大きくしたから、基体の放電空間側は熱伝導性が低
く、したがってこの部分に熱がこもるから放電空間側の
面の温度が上昇し、よって先端部にアークスポットが安
定して発生する。またこの空孔率の大きな部分には多量
の電子放射物質が含浸されるから、電子放射物質の保持
量が増し、枯渇する心配がない。
ける放電空間側に位置する面の空孔率を反対側の面に比
べて大きくしたから、基体の放電空間側は熱伝導性が低
く、したがってこの部分に熱がこもるから放電空間側の
面の温度が上昇し、よって先端部にアークスポットが安
定して発生する。またこの空孔率の大きな部分には多量
の電子放射物質が含浸されるから、電子放射物質の保持
量が増し、枯渇する心配がない。
【００１２】
【実施例】以下本発明について、図１および図２に示す
第１の実施例にもとづき説明する。
第１の実施例にもとづき説明する。
【００１３】図１において１はバルブであり、外径が５
〜８mm程度の細径をなし、電極間距離が１００〜３００
mm程度となるような直管形ガラスチューブにより形成さ
れている。バルブ１の両端は封止されて内部に放電空間
２を構成しており、このバルブ１の内面にはけい光体被
膜３が形成されている。
〜８mm程度の細径をなし、電極間距離が１００〜３００
mm程度となるような直管形ガラスチューブにより形成さ
れている。バルブ１の両端は封止されて内部に放電空間
２を構成しており、このバルブ１の内面にはけい光体被
膜３が形成されている。
【００１４】バルブ１の両端部には冷陰極４、４が封装
されている。冷陰極４、４は外径１．５mm、長さ１〜２
mm程度の円柱形をなし、後端部にニッケルまたはタング
ステンワイヤからなるリード線５、５が突き合わせ溶接
等の手段で接合されており、これらリード線５、５が上
記バルブ１の封止端部を気密に貫通されて導出されてい
る。
されている。冷陰極４、４は外径１．５mm、長さ１〜２
mm程度の円柱形をなし、後端部にニッケルまたはタング
ステンワイヤからなるリード線５、５が突き合わせ溶接
等の手段で接合されており、これらリード線５、５が上
記バルブ１の封止端部を気密に貫通されて導出されてい
る。
【００１５】上記冷陰極４は、図２に示すように、タン
グステンＷなどのような高融点金属を焼結した基体４１
からなり、このため全体に亘り空隙、つまり微小な空孔
４２を有している。本実施例の場合、焼結条件を異なら
せるなどの手段で、放電空間側に面した基体４１ａの空
孔率が放電空間と反対側に面した基体４１ｂの空孔率よ
りも大きくなるように形成してある。なお、空孔率は単
位容積当たりの空隙の大きさを称し、空孔の数および空
孔の大きさが要素となる。
グステンＷなどのような高融点金属を焼結した基体４１
からなり、このため全体に亘り空隙、つまり微小な空孔
４２を有している。本実施例の場合、焼結条件を異なら
せるなどの手段で、放電空間側に面した基体４１ａの空
孔率が放電空間と反対側に面した基体４１ｂの空孔率よ
りも大きくなるように形成してある。なお、空孔率は単
位容積当たりの空隙の大きさを称し、空孔の数および空
孔の大きさが要素となる。
【００１６】このような基体４１にはＢａ3 ＷＯ6 など
のような電子放射物質４３が含浸されている。電子放射
物質４３は全部の空孔４２を埋めるようにして含浸され
ていることが望ましい。
のような電子放射物質４３が含浸されている。電子放射
物質４３は全部の空孔４２を埋めるようにして含浸され
ていることが望ましい。
【００１７】なお、バルブ１内には所定量の水銀とアル
ゴンなどの希ガスが１０〜１００Torr程度封入されてい
る。
ゴンなどの希ガスが１０〜１００Torr程度封入されてい
る。
【００１８】上記冷陰極４、４は高周波点灯回路１０に
接続され、ランプ電流が１０〜３０ｍＡで点灯されるよ
うになっている。
接続され、ランプ電流が１０〜３０ｍＡで点灯されるよ
うになっている。
【００１９】このような構成の冷陰極４であれば、電極
基体４１が焼結金属により形成されて多孔質となってお
り、その空孔部４２に電子放射物質４３を含浸させてあ
るから、電極が小さくても電子放射物質４３の保持量を
多くすることができる。そして、電極の表面で電子放射
物質４３が消失しても内部の空孔部４２に保持された電
子放射物質が表面に補充されるから、長期に亘りエミッ
タ作用を持続することができる。特に、基体４１におい
ては、放電空間側に面した基体４１ａの空孔率を大きく
してあるから、この面の電子放射物質４３の保持量が多
く、この面に電子放射物質４３が円滑に供給されるから
ア−クスポットを形成し易くなり、始動特性も向上し、
かつ長期に亘り良好な始動性を維持することができる。
基体４１が焼結金属により形成されて多孔質となってお
り、その空孔部４２に電子放射物質４３を含浸させてあ
るから、電極が小さくても電子放射物質４３の保持量を
多くすることができる。そして、電極の表面で電子放射
物質４３が消失しても内部の空孔部４２に保持された電
子放射物質が表面に補充されるから、長期に亘りエミッ
タ作用を持続することができる。特に、基体４１におい
ては、放電空間側に面した基体４１ａの空孔率を大きく
してあるから、この面の電子放射物質４３の保持量が多
く、この面に電子放射物質４３が円滑に供給されるから
ア−クスポットを形成し易くなり、始動特性も向上し、
かつ長期に亘り良好な始動性を維持することができる。
【００２０】そして、上記基体４１の放電空間側４１ａ
では空孔率を大きくしてあるから熱伝導性が低くなり、
これに比べて反対側の基体４１ｂは空孔率が小さいので
熱伝導性がよくなり、リード線５を通じてバルブ１など
に熱を伝え易くなる。この結果、放電空間側基体４１ａ
に熱が残るようになり、先端部の温度が上昇する。した
がって、ア−クスポットが電極先端部に安定して発生
し、アークスポットの移動が少なくなり、このため、ラ
ンプ電流が小さいランプであっても、ア−クが安定し、
アークの曲がりが防止され、バルブ壁やけい光体被膜の
熱劣化が防止されて黒化やクラックの発生が防止され
る。
では空孔率を大きくしてあるから熱伝導性が低くなり、
これに比べて反対側の基体４１ｂは空孔率が小さいので
熱伝導性がよくなり、リード線５を通じてバルブ１など
に熱を伝え易くなる。この結果、放電空間側基体４１ａ
に熱が残るようになり、先端部の温度が上昇する。した
がって、ア−クスポットが電極先端部に安定して発生
し、アークスポットの移動が少なくなり、このため、ラ
ンプ電流が小さいランプであっても、ア−クが安定し、
アークの曲がりが防止され、バルブ壁やけい光体被膜の
熱劣化が防止されて黒化やクラックの発生が防止され
る。
【００２１】よって、ランプ寿命が長くなる。
【００２２】なお、上記実施例では、冷陰極４の多孔質
金属基体４１を、空孔率の高い先端部４１ａと、空孔率
の低い後端部４１ｂとの２段階層により構成したが、本
発明の空孔率の分布構造はこれに制約されない。
金属基体４１を、空孔率の高い先端部４１ａと、空孔率
の低い後端部４１ｂとの２段階層により構成したが、本
発明の空孔率の分布構造はこれに制約されない。
【００２３】つまり、図３に示す第２の実施例の場合
は、冷陰極４の多孔質金属基体５１は、前面から後面に
亘り空孔率が漸次連続的に変化して低くなるように構成
した場合を示し、この場合であっても第１の実施例と同
様の効果を奏する。
は、冷陰極４の多孔質金属基体５１は、前面から後面に
亘り空孔率が漸次連続的に変化して低くなるように構成
した場合を示し、この場合であっても第１の実施例と同
様の効果を奏する。
【００２４】また、図４に示す第３の実施例の場合は、
全体に亘り空孔率を低くした冷陰極４の多孔質金属基体
６１の前面に空洞部を形成し、この空洞部に空孔率の高
い層６２を充填したものであり、このような場合も第１
の実施例と同様の効果を奏する。
全体に亘り空孔率を低くした冷陰極４の多孔質金属基体
６１の前面に空洞部を形成し、この空洞部に空孔率の高
い層６２を充填したものであり、このような場合も第１
の実施例と同様の効果を奏する。
【００２５】さらに、本発明の高多孔質金属は、タング
ステンＷの焼結金属に制約されるものではなく、モリブ
デンＭｏ、ニッケルＮｉ、タリウムＴａ、チタニウムＴ
ｉ、ジリコニウムＺｒなどの金属を焼結したものであっ
ても実施可能である。
ステンＷの焼結金属に制約されるものではなく、モリブ
デンＭｏ、ニッケルＮｉ、タリウムＴａ、チタニウムＴ
ｉ、ジリコニウムＺｒなどの金属を焼結したものであっ
ても実施可能である。
【００２６】そしてまた、電子放射物質もＢａ3 ＷＯ6
には限らず、アルカリ土類の酸化物、アルカリ土類の金
属酸化物、Ｂａ−Ｍ−Ｏ（但しＭは、Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｈｆなど）等であってもよく、これら
にＡｌ2 Ｏ3 ，Ｔｈ2 Ｏ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｓｃ2 Ｏ3 などを
混合してもよい。
には限らず、アルカリ土類の酸化物、アルカリ土類の金
属酸化物、Ｂａ−Ｍ−Ｏ（但しＭは、Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｈｆなど）等であってもよく、これら
にＡｌ2 Ｏ3 ，Ｔｈ2 Ｏ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｓｃ2 Ｏ3 などを
混合してもよい。
【００２７】また、封入ガスはアルゴンに限らず、Ｘ
ｅ、Ｎｅ、Ｈｅなどを適宜組合せて混合したガスであっ
てもよい。
ｅ、Ｎｅ、Ｈｅなどを適宜組合せて混合したガスであっ
てもよい。
【００２８】そしてまた、本発明はけい光ランプに限ら
ず、水銀を封入しない希ガス放電灯の場合でも実施可能
である。
ず、水銀を封入しない希ガス放電灯の場合でも実施可能
である。
【００２９】また、本発明は上記実施例に限らず、ラン
プの大きさには制約されず、かつ直管形ランプに限らず
屈曲形ランプであっても実施可能である。
プの大きさには制約されず、かつ直管形ランプに限らず
屈曲形ランプであっても実施可能である。
【００３０】もちろん、液晶表示装置のバックライトに
適用される冷陰極けい光ランプには限らず、ランプの用
途は何でもよい。
適用される冷陰極けい光ランプには限らず、ランプの用
途は何でもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
孔質金属からなる基体における放電空間側に位置する面
の空孔率を反対側の面に比べて大きくしたから、先端面
の電子放射物質の保持量が多くなり、この面の電子放射
物質が枯渇する心配がなく、子の面に円滑に供給される
からア−クスポットを形成し易くなり、始動特性も向上
し、かつ長期に亘り良好な始動性を維持することができ
る。また、放電空間側では熱伝導性が低くなり、これに
比べて反対側は熱伝導性がよくなり、この結果、放電空
間側の温度が上昇するから、ア−クスポットが電極先端
部に安定して発生し、アークスポットの移動が少なくな
り、ランプ電流が小さいランプであっても、ア−クが安
定し、アークの曲がりが防止されてバルブ壁やけい光体
被膜の熱劣化が防止され、黒化やクラックの発生が防止
される。よってランプ寿命が長くなる。
孔質金属からなる基体における放電空間側に位置する面
の空孔率を反対側の面に比べて大きくしたから、先端面
の電子放射物質の保持量が多くなり、この面の電子放射
物質が枯渇する心配がなく、子の面に円滑に供給される
からア−クスポットを形成し易くなり、始動特性も向上
し、かつ長期に亘り良好な始動性を維持することができ
る。また、放電空間側では熱伝導性が低くなり、これに
比べて反対側は熱伝導性がよくなり、この結果、放電空
間側の温度が上昇するから、ア−クスポットが電極先端
部に安定して発生し、アークスポットの移動が少なくな
り、ランプ電流が小さいランプであっても、ア−クが安
定し、アークの曲がりが防止されてバルブ壁やけい光体
被膜の熱劣化が防止され、黒化やクラックの発生が防止
される。よってランプ寿命が長くなる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す冷陰極けい光ラン
プの断面図。
プの断面図。
【図２】同実施例の冷陰極を拡大した断面図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す冷陰極を拡大した
断面図。
断面図。
【図４】本発明の第３の実施例を示す冷陰極を拡大した
断面図。
断面図。
１…バルブ、４…冷陰極、４１…多孔質金属基体、４２
…空孔部、４３…電子放射物質。
…空孔部、４３…電子放射物質。
Claims (2)
- 【請求項１】 バルブの端部に冷陰極を封装し、この冷
陰極は多孔質金属からなる基体を有し、この金属基体の
空孔部に電子放射物質を含浸させてなる冷陰極放電灯に
おいて、 上記冷陰極は、多孔質金属からなる基体の放電空間側に
位置する面の空孔率を反対側の面に比べて大きくし、こ
れら空孔部に電子放射物質を含浸させてあることを特徴
とする冷陰極放電灯。 - 【請求項２】 上記多孔質金属は焼結金属からなること
を特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047289A JPH05251044A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 冷陰極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047289A JPH05251044A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 冷陰極放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251044A true JPH05251044A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12771132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4047289A Pending JPH05251044A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 冷陰極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251044A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203184A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd | 冷陰極蛍光ランプ用電極材および放電電極、その製造方法 |
| WO2005069348A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2005-07-28 | Sony Corporation | 放電灯および放電灯用電極 |
| WO2008035053A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | The University Of Surrey | Emitter for a thermionic dispenser cathode, method of manufacturing it and thermionic device including it |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP4047289A patent/JPH05251044A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4544868B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2010-09-15 | 日立粉末冶金株式会社 | 冷陰極蛍光ランプ用電極材の製造方法および放電電極の製造方法 |
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| US7750546B2 (en) | 2004-01-20 | 2010-07-06 | Sony Corporation | Discharge lamp and electrode for use in the same |
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