JPH11185699A - Cold cathode, and cold cathode fluorescent tube using same - Google Patents

Cold cathode, and cold cathode fluorescent tube using same

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JPH11185699A
JPH11185699A JP34895897A JP34895897A JPH11185699A JP H11185699 A JPH11185699 A JP H11185699A JP 34895897 A JP34895897 A JP 34895897A JP 34895897 A JP34895897 A JP 34895897A JP H11185699 A JPH11185699 A JP H11185699A
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JP
Japan
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cold cathode
metal
conductive oxide
fluorescent tube
cathode fluorescent
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JP34895897A
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Japanese (ja)
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Jun Kuwata
純 桑田
Masaki Hirohashi
正樹 広橋
Hirobumi Yamashita
博文 山下
Toshihiro Terada
年宏 寺田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold cathode of low discharge voltage capable of keeping stably a low voltage characteristic for a long time of 3000 hours or more, i.e., a cold cathode of high efficiency, having a long life, and excellent in workability. SOLUTION: This cathode is a cold cathode having a laminate structure comprising a conductive oxide 1a, and a metal 1b having a structure in which an interval between crystal faces is within the range of 0.201-0.21 nm, alternatively, a cold cathode having a laminate structure comprising a conductive oxide 1a and a metal 1b, and having a crystal face in which the conductive oxide 1a and the metal 1b are substantially matched. A cold cathode fluorescent tube using the cold cathode is also provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極及びそれを
用いた冷陰極蛍光管に関し、LCD(液晶ディスプレ
イ)用パックライトなどに好適に用いられるものに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold cathode and a cold cathode fluorescent tube using the same, and more particularly to a cold cathode which is suitably used for a pack light for an LCD (liquid crystal display).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に蛍光ランプは、熱陰極型と冷陰極
型に大別される。
2. Description of the Related Art Generally, fluorescent lamps are roughly classified into a hot cathode type and a cold cathode type.

【0003】具体的には、照明用蛍光灯など、概ね5φ
以上の比較的管径の大きなものには発光効率の高い熱陰
極型が利用され、LCDバックライトなどには、小型化
(細管化)が容易、寿命が長い、発熱が比較的少ない、
点灯回路が単純などの長所がある冷陰極型が広く利用さ
れている。
[0003] Specifically, approximately 5φ
A hot cathode type having high luminous efficiency is used for those having a relatively large tube diameter, and an LCD backlight or the like can be easily miniaturized (narrowed), has a long life, generates relatively little heat,
The cold cathode type, which has advantages such as a simple lighting circuit, is widely used.

【0004】この冷陰極蛍光ランプでは、封入ガスは1
種類以上の希ガスが用いられ、多くの場合は希ガスにH
g蒸気が追加されている。また、ガスの圧力は10〜2
6600Pa、放電電流1〜20mA、などの条件範囲
では利用されていることが一般的である。
In this cold cathode fluorescent lamp, the filling gas is 1
More than one kind of rare gas is used, and in many cases,
g steam has been added. The gas pressure is 10 to 2
It is generally used in a range of conditions such as 6600 Pa and a discharge current of 1 to 20 mA.

【0005】また、熱陰極型の電極は金属基体表面に、
エミッタとしてBaO,SrO,CaOなどが塗布され
ており、これによって低電圧動作が可能となり高発光効
率を実現している。
A hot cathode type electrode is provided on the surface of a metal substrate.
BaO, SrO, CaO, or the like is applied as an emitter, thereby enabling low-voltage operation and realizing high luminous efficiency.

【0006】一方、冷陰極蛍光ランプでは、冷陰極動作
で有効に機能するエミッタがないため、電極にはW、T
a、Ni、Fe、Zrなどの遷移金属、またはこれを主
原料とする合金が用いられてきた。
On the other hand, in the cold cathode fluorescent lamp, since there is no emitter that functions effectively in the cold cathode operation, the electrodes W, T
Transition metals such as a, Ni, Fe, and Zr, or alloys using these as main raw materials have been used.

【0007】また、冷陰極動作で有効に機能するエミッ
タを実現すべく(La,Sr)CoO3などのペロブス
カイト型結晶構造を有する酸化物導電体の電極が開発さ
れており、例えば特願平5年190137号公報に開示
されている。
Further, in order to realize an emitter which functions effectively in the cold cathode operation, an electrode of an oxide conductor having a perovskite type crystal structure such as (La, Sr) CoO 3 has been developed. 190,137.

【0008】これらの化学量論的ペロブスカイト型酸化
物電極は、W,Niなどに比べて、放電電流が8〜20
mAの領域で放電電圧が25V程度低く、冷陰極蛍光ラ
ンプの低電圧化・高効率化が可能となった。
[0008] These stoichiometric perovskite oxide electrodes have a discharge current of 8 to 20 compared to W, Ni and the like.
The discharge voltage was as low as about 25 V in the mA range, and it was possible to lower the voltage and increase the efficiency of the cold cathode fluorescent lamp.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるペロブ
スカイト型酸化物電極は、冷陰極としては比較的大電流
である8〜20mAの範囲でのみ低電圧の効果が発現す
る傾向にあり、現在、最も用途の多い0.5〜7.0m
Aの範囲では低電圧の効果が少なく、従来のW電極など
と同等の電圧になってしまう。
However, such a perovskite-type oxide electrode tends to exhibit a low voltage effect only in a relatively large current range of 8 to 20 mA as a cold cathode, and at present, most 0.5-7.0m with many uses
In the range of A, the effect of the low voltage is small, and the voltage becomes equivalent to that of the conventional W electrode or the like.

【0010】また、ベロブスカイト型酸化物電極は、初
期特性としては低電圧の効果があるが、僅か数時間点灯
後には全く効果が失われるという傾向をも有する。
[0010] In addition, the perovskite oxide electrode has a low voltage effect as an initial characteristic, but has a tendency that the effect is completely lost after lighting for only a few hours.

【0011】また、ペロブスカイト型酸化物を電極とし
て用いるには、通常セラミックスや膜の状態で金属と接
合するが、その接続を圧力を加えた機械的接続や蒸着法
によった場合、電極の加工の際に機械的強度が不足し
て、電極を小型化しようとすると破壊されてしまう。
In order to use a perovskite-type oxide as an electrode, it is usually bonded to a metal in the form of a ceramic or a film. However, when the connection is made by mechanical connection under pressure or vapor deposition, the electrode is processed. At this time, the mechanical strength is insufficient, and if the electrode is to be miniaturized, it is destroyed.

【0012】更に、薄膜化した場合でもその付着強度が
電極整形に十分耐える強度にならずに剥がれてしまう。
Further, even when the film is made thin, the adhesive strength is not enough to withstand the electrode shaping, and the film is peeled off.

【0013】本発明の目的は、一般的なペロブスカイト
型酸化物電極では実現できなかった、0.5〜7.0m
Aの電流範囲において、従来のW、Ni電極等の比較し
て放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時間以
上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿命な
冷陰極蛍光管用の電極に最適に使用可能な冷陰極及びそ
れを用いた冷陰極蛍光管を歩留まり良く提供することを
目的とする。
The object of the present invention was 0.5 to 7.0 m which could not be realized with a general perovskite oxide electrode.
In the current range of A, the discharge voltage is lower than that of the conventional W and Ni electrodes, and the low voltage characteristics are stably maintained for a long time of 3000 hours or more, that is, for a high efficiency and long life cold cathode fluorescent tube. It is an object of the present invention to provide a cold cathode which can be optimally used for the above-mentioned electrode and a cold cathode fluorescent tube using the same with a high yield.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、導電性酸化物と、結晶面の間隔が0.2
01〜0.21nmの範囲に存在する構造を有する金属
との積層構造を有するか、導電性酸化物と金属との積層
構造を有し、導電性酸化物と金属とは実質的に整合する
結晶面を有する冷陰極、及びこのような冷陰極を用いた
冷陰極蛍光管である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a conductive oxide, wherein the distance between crystal planes is 0.2 mm.
A crystal having a laminated structure of a metal having a structure existing in the range of 01 to 0.21 nm or having a laminated structure of a conductive oxide and a metal, wherein the conductive oxide and the metal substantially match A cold cathode having a surface; and a cold cathode fluorescent tube using such a cold cathode.

【0015】このような構成により、0.5〜7.0m
Aの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比較し
て放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時間以
上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿命な
冷陰極蛍光管用の電極に最適に使用可能な冷陰極及びそ
れを用いた冷陰極蛍光管を歩留まり良く提供する。
With such a configuration, 0.5 to 7.0 m
In the current range of A, the discharge voltage is lower than that of the conventional W, Ni electrodes, etc., and the low voltage characteristics are stable for a long time of 3000 hours or more, that is, for a high efficiency and long life cold cathode fluorescent tube. The cold cathode which can be optimally used for the electrode and a cold cathode fluorescent tube using the same are provided with good yield.

【0016】ここで、かかる導電性酸化物は、ランタノ
イド元素、アルカリ土類元素、イットリウムの中から一
元素以上の物質と遷移金属元素の中から一元素以上の物
質とを同時に含む導電性酸化物であることが好適に使用
可能である。
Here, the conductive oxide is a conductive oxide containing at least one substance selected from lanthanoid elements, alkaline earth elements, and yttrium and at least one substance selected from transition metal elements. Is preferably usable.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】請求項1記載の本発明は、導電性
酸化物と、結晶面の間隔が0.201〜0.21nmの
範囲に存在する構造を有する金属との積層構造を有する
冷陰極である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention according to claim 1 has a laminated structure of a conductive oxide and a metal having a structure having a crystal plane spacing in the range of 0.201 to 0.21 nm. It is a cathode.

【0018】このような構成により、一般的なペロブス
カイト型酸化物電極では実現できなかった0.5〜7.
0mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比
較して放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時
間以上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿
命な冷陰極蛍光管用の電極に最適に使用可能な冷陰極を
歩留まり良く提供する。
With such a configuration, 0.5 to 7 which cannot be realized with a general perovskite oxide electrode.
In the current range of 0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W, Ni electrodes, etc., and the low voltage characteristic is stably maintained for a long time of 3000 hours or more, that is, for a high efficiency and long life cold cathode fluorescent tube. The cold cathode which can be optimally used for the electrode is provided with a high yield.

【0019】または、請求項2記載の本発明は、導電性
酸化物と金属との積層構造を有し、前記導電性酸化物と
前記金属とは実質的に整合する結晶面を有する冷陰極で
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a cold cathode having a laminated structure of a conductive oxide and a metal, wherein the conductive oxide and the metal have a crystal plane substantially matching. is there.

【0020】このような構成によっても、一般的なペロ
ブスカイト型酸化物電極では実現できなかった0.5〜
7.0mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等
と比較して放電電圧が低く、加えて低電圧特性が300
0時間以上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・
長寿命な冷陰極蛍光管用の電極に最適に使用可能な冷陰
極を歩留まり良く提供する。
Even with such a configuration, 0.5 to 0.5% cannot be realized with a general perovskite oxide electrode.
In the current range of 7.0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W and Ni electrodes and the low voltage characteristic is 300.
It is stable for a long time of 0 hours or more.
Provided is a high-yield cold cathode that can be optimally used as an electrode for a long-life cold cathode fluorescent tube.

【0021】または、請求項3記載の本発明は、導電性
酸化物と、結晶面の間隔が0.201〜0.21nmの
範囲に存在する構造を有する金属との積層構造を有し、
前記導電性酸化物は、結晶面の間隔が0.201〜0.
21nmに存在する前記金属の結晶面で実質的に整合す
る結晶面を有する冷陰極である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laminated structure of a conductive oxide and a metal having a structure in which a distance between crystal planes is in a range of 0.201 to 0.21 nm,
The conductive oxide has a crystal plane spacing of 0.201 to 0.2.
A cold cathode having a crystal plane substantially matching the crystal plane of the metal existing at 21 nm.

【0022】このような構成によっても、一般的なペロ
ブスカイト型酸化物電極では実現できなかった0.5〜
7.0mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等
と比較して放電電圧が低く、加えて低電圧特性が300
0時間以上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・
長寿命な冷陰極蛍光管用の電極に最適に使用可能な冷陰
極を歩留まり良く提供する。
[0022] Even with such a structure, 0.5 to 0.5 which cannot be realized with a general perovskite oxide electrode.
In the current range of 7.0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W and Ni electrodes and the low voltage characteristic is 300.
It is stable for a long time of 0 hours or more.
Provided is a high-yield cold cathode that can be optimally used as an electrode for a long-life cold cathode fluorescent tube.

【0023】ここで、請求項4記載のように、導電性酸
化物が、A1,A2,・・・はランタノイド元素、イッ
トリウム、アルカリ土類元素の中の何れか、B1,B2
・・・は遷移金属元素の中の何れか、Oは酸素、α,β
・・・は正の有理数、δは0を含まない+0.5以下−
0.5以上の実数としたときの、化学式(A11-α-β-
γ・・・A2αA3βA4γ・・・)(B11-ε-ζ-η・・・
B2B3ζB4η・・・)O3ーδで表されるものである
ことが好適であり、より具体的には、請求項5記載のよ
うに、導電性酸化物が、LaCoO3-δ、BaRuO3-
δ、Pr0.9Ca0.1MnO3-δ、Nd0.6Gd0.2Ca
0.1Sr0.1Co0.7Fe0.33-δ、またはGd0.2Ca
0.8Mn03-δであることが好適である。
Here, as the conductive oxide, A1, A2,... Are any of lanthanoid elements, yttrium, and alkaline earth elements;
... is any of transition metal elements, O is oxygen, α, β
... is a positive rational number, δ does not include 0, and +0.5 or less.
When formed into a 0.5 or more real, the formula (A1 1- α - β -
γ ··· A2αA3βA4γ ···) (B1 1- ε - ζ - η ···
B2B3ζB4η...) It is preferable that the conductive oxide is represented by O 3 -δ, and more specifically, the conductive oxide is LaCoO 3- δ or BaRuO 3-
δ, Pr 0.9 Ca 0.1 MnO 3 -δ, Nd 0.6 Gd 0.2 Ca
0.1 Sr 0.1 Co 0.7 Fe 0.3 O 3- δ or Gd 0.2 Ca
Preferably, it is 0.8 MnO 3- δ.

【0024】このような導電性酸化物であれば、金属と
確実に好適な積層構造を実現し得るものである。
With such a conductive oxide, it is possible to surely realize a suitable laminated structure with a metal.

【0025】ここで、かかる酸素欠損または過剰型の導
電性酸化物の作製方法について説明する。
Here, a method for manufacturing such an oxygen-deficient or excess conductive oxide will be described.

【0026】まず、最初に所望の化学量論的化合物:
(A1X-α-β・・・A2αA3β・・・)(B1y-ε-ζ
・・・B2εB3ζ・・・)OZ、(ただし、A:1種類以
上のランタノイド元素、イットリウム、アルカリ土類元
素,B:1種類以上の遷移金属元素,O:酸素,x、
y、z:正の整数,α、β、γ:正の有理数)の構成元
素の各硝酸溶液を所望の元素比率になるように混合し、
この溶液を蓚酸とエタノールの混合溶液に滴下し、これ
らの蓚酸塩の沈殿物を作る。
First, the desired stoichiometric compound:
(A 1X- α - β ··· A2αA3β ···) (B1 y- ε - ζ
... B2εB3}... O Z , where A: one or more lanthanoid elements, yttrium, alkaline earth elements, B: one or more transition metal elements, O: oxygen, x,
y, z: positive integers, α, β, γ: positive rational numbers) Mix the respective nitric acid solutions of the constituent elements in a desired element ratio,
This solution is dropped into a mixed solution of oxalic acid and ethanol to form a precipitate of these oxalates.

【0027】次に、この沈殿物を約70度で乾燥し、乾
燥した固形物を混合した後、電気炉を用いて空気中にて
500度程度で3時間程度加熱し不要な蓚酸塩を熱分解
し、各構成元素の酸化物を作る。
Next, the precipitate is dried at about 70 ° C., and the dried solid is mixed. The mixture is heated in air at about 500 ° C. for about 3 hours using an electric furnace to remove unnecessary oxalate. Decompose to form oxides of each constituent element.

【0028】次に、これら各酸化物を酸素気流中または
空気中で700〜2000度で5時間程度、本焼成する
ことにより完全な結晶構造を有する複合酸化物を得るこ
とができる。この本焼成温度は化合物により異なり、適
宜選択することになる。
Next, these oxides are finally calcined at 700 to 2000 ° C. for about 5 hours in an oxygen stream or air to obtain a composite oxide having a complete crystal structure. The main firing temperature differs depending on the compound and is appropriately selected.

【0029】そして、必要に応じて、焼成後の粉末は粒
子が結合して固まっているので、乳鉢やボールミルなど
で数〜数十ミクロンに粉砕し、所望の粒径にする。
If necessary, the powder after calcination is solidified by binding the particles, and is ground to several to several tens of microns using a mortar, a ball mill, or the like to obtain a desired particle size.

【0030】更に、化学量論からずれた導電性酸化物の
作製する手順について説明する。以上のようにして得ら
れた化学量論的酸化物の定常状態における酸素欠損量
は、還元性雰囲気である場合を除いて酸素分圧と温度に
より一義的に決定される。
Further, a procedure for producing a conductive oxide deviated from the stoichiometry will be described. The amount of oxygen deficiency in the steady state of the stoichiometric oxide obtained as described above is uniquely determined by the oxygen partial pressure and the temperature except in the case of a reducing atmosphere.

【0031】したがって、所望の酸素欠損型酸化物は、
かかる化学量論的酸化物を所定の酸素分圧と温度環境下
に定常状態になるまで保持することによって得られる。
Therefore, the desired oxygen-deficient oxide is
The stoichiometric oxide can be obtained by maintaining the stoichiometric oxide under a predetermined oxygen partial pressure and temperature environment until it reaches a steady state.

【0032】また、酸素過剰にする場合は、酸化雰囲気
で焼成すればよい。例えば、導電性酸化物と金属との積
層体を作成する際の酸素分圧と温度の設定に依存して、
酸素過剰型と酸素欠損型の選択を行ってもよい。
In the case of excess oxygen, firing may be performed in an oxidizing atmosphere. For example, depending on the setting of the oxygen partial pressure and the temperature when creating a laminate of a conductive oxide and a metal,
An excess oxygen type and an oxygen deficiency type may be selected.

【0033】なお、所望のかかる導電性酸化物が得られ
るなら、その作製方法はかかる方法に限定されないこと
はもちろんである。
If a desired conductive oxide can be obtained, it goes without saying that the manufacturing method is not limited to such a method.

【0034】一方で、請求項6記載のように、金属が、
ニッケル、鉄、クロム、錫、銀、銅または金を主成分と
することが好適である。
On the other hand, as described in claim 6, the metal is:
It is preferred that nickel, iron, chromium, tin, silver, copper or gold be the main component.

【0035】このような金属であれば、導電性酸化物と
確実に好適な積層構造を実現し得るものである。
With such a metal, it is possible to reliably realize a suitable laminated structure with the conductive oxide.

【0036】ここで、請求項7記載のように、金属が、
円筒形状を有し、導電性酸化物が前記金属の側面部に層
状に設けられた構成や、請求項8記載のように、金属
が、円柱形状を有し、導電性酸化物が前記金属の側面部
及び先端部に層状に設けられた構成が、冷陰極蛍光管に
適用された場合に、簡便な構成で、高効率・長寿命なも
のとなるため好ましい。
Here, as described in claim 7, the metal is:
A configuration in which the conductive oxide has a cylindrical shape, and the conductive oxide is provided in a layer shape on a side surface portion of the metal, or as described in claim 8, the metal has a columnar shape, and the conductive oxide is formed of the metal. The configuration provided in layers on the side surface and the tip portion is preferable because when applied to a cold cathode fluorescent tube, it has a simple configuration, high efficiency and long life.

【0037】また、請求項9記載の本発明は、請求項1
から8のいずれかに記載の冷陰極を有する冷陰極蛍光管
であって、前記冷陰極が前記冷陰極の金属を介して冷陰
極蛍光管本体と連結された冷陰極蛍光管である。
Further, the present invention described in claim 9 is based on claim 1.
9. The cold cathode fluorescent tube having the cold cathode according to any one of items 1 to 8, wherein the cold cathode is a cold cathode fluorescent tube connected to the cold cathode fluorescent tube main body via the metal of the cold cathode.

【0038】このような構成により、0.5〜7.0m
Aの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比較し
て放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時間以
上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿命な
冷陰極蛍光管を歩留まり良く提供する。
With such a configuration, 0.5 to 7.0 m
In the current range of A, the discharge voltage is lower than that of the conventional W, Ni electrodes, and the like, and the low voltage characteristics are stable for a long time of 3000 hours or more. Is provided with good yield.

【0039】また、請求項10記載の本発明は、請求項
7記載の冷陰極を有する冷陰極蛍光管であって、前記冷
陰極が前記冷陰極の金属の円筒形状の内側に配された連
結部材で冷陰極蛍光管本体と連結された冷陰極蛍光管で
ある。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a cold cathode fluorescent tube having the cold cathode according to the seventh aspect, wherein the cold cathode is disposed inside a metal cylindrical shape of the cold cathode. The cold cathode fluorescent tube is connected to the cold cathode fluorescent tube body by a member.

【0040】このような構成によっても、0.5〜7.
0mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比
較して放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時
間以上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿
命な冷陰極蛍光管を歩留まり良く提供する。
With such a configuration, 0.5 to 7.
In the current range of 0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W and Ni electrodes and the like, and the low voltage characteristics are stable for a long time of 3000 hours or more. Is provided with good yield.

【0041】また、請求項11記載の本発明は、請求項
8記載の冷陰極を有する冷陰極蛍光管であって、前記冷
陰極が前記冷陰極の金属自体で冷陰極蛍光管本体と連結
された冷陰極蛍光管である。
The present invention according to claim 11 is a cold cathode fluorescent tube having a cold cathode according to claim 8, wherein the cold cathode is connected to the cold cathode fluorescent tube main body by the metal itself of the cold cathode. Cold cathode fluorescent tube.

【0042】このような構成によっても、0.5〜7.
0mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比
較して放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時
間以上の長時間安定に持続する、すなわち高効率・長寿
命な冷陰極蛍光管を歩留まり良く提供する。
With such a configuration, 0.5-7.
In the current range of 0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W and Ni electrodes and the like, and the low voltage characteristics are stable for a long time of 3000 hours or more. Is provided with good yield.

【0043】ここで、請求項12記載のように、電流密
度が50mA/cm2以上5000mA/cm2以下にな
るような電極表面積を有することが好ましい。
Here, as described in claim 12, it is preferable to have an electrode surface area such that the current density becomes 50 mA / cm 2 or more and 5000 mA / cm 2 or less.

【0044】すなわち、電極表面積は放電電流密度が従
来の常識とは異なる50〜5000mA/cm2の範囲
になるように設定することが望ましい。50mA/cm
2以上に設定すれば、低電流領域(0.5〜7mA)で
の低電圧特性がさらに向上する。ただし,電流密度が5
0mA/cm2以下であっても十分効果は得られる。一
方 、上限に関しては、それ以上の電流密度で使用する
と電極の破壊によって十分な寿命が得られないことによ
り制限されている。
That is, it is desirable to set the electrode surface area so that the discharge current density is in the range of 50 to 5000 mA / cm 2 , which is different from conventional common sense. 50mA / cm
If it is set to 2 or more, the low voltage characteristics in the low current region (0.5 to 7 mA) are further improved. However, if the current density is 5
Even if it is 0 mA / cm 2 or less, a sufficient effect can be obtained. On the other hand, the upper limit is limited by the fact that when used at a current density higher than that, a sufficient life cannot be obtained due to the destruction of the electrode.

【0045】以下、具体的な構成を図面に即して説明し
ていく。 (実施の形態1)図1(a)は、本実施の形態の冷陰極
蛍光管の断面図であり、図1(b)はその電極部分の拡
大図、及び図1(c)はそのより詳細な拡大図である。
Hereinafter, a specific configuration will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a cold cathode fluorescent tube according to the present embodiment, FIG. 1 (b) is an enlarged view of an electrode portion thereof, and FIG. It is a detailed enlarged view.

【0046】図1において、1は電極、2は電極1を保
持する口金、3は口金2と共に電極1を封止する封止用
ガラス部材、4は封止用ガラス部材3によって口金2と
共に電極1が取り付けられる硬質ガラス材で形成された
ガラス管、5はガラス管の内面に配された蛍光体、及び
6はガラス管の内部に充填された放電ガスである。
In FIG. 1, 1 is an electrode, 2 is a base for holding the electrode 1, 3 is a sealing glass member for sealing the electrode 1 together with the base 2, and 4 is an electrode together with the base 2 by the sealing glass member 3. Reference numeral 1 denotes a glass tube formed of a hard glass material to which is attached, reference numeral 5 denotes a phosphor disposed on the inner surface of the glass tube, and reference numeral 6 denotes a discharge gas filled inside the glass tube.

【0047】ここで、まず電極1は、導電性酸化物1a
と金属1bとの積層体として構成され、断面が図示され
るような円筒形状である。この電極1は、対向する双方
の電極に適用してもよいし、一方のみに用いてもかまわ
ない。
Here, first, the electrode 1 is made of a conductive oxide 1a.
And a metal 1b, and has a cylindrical shape as shown in the cross section. This electrode 1 may be applied to both opposing electrodes, or may be used for only one of them.

【0048】また、口金2は、Ni−Cr−Fe合金で
構成されており、電極1と結合されている。
The base 2 is made of a Ni—Cr—Fe alloy, and is connected to the electrode 1.

【0049】かかる電極1と口金2との結合は、力学的
かしめを用いたが、Agペースト等による接着、W等を
介した溶接等の化学的結合の何れでも実現でき、直接口
金2と結合してもよいし、中間層物質を介しておいても
よい。
The connection between the electrode 1 and the base 2 is performed by mechanical caulking, but can be realized by any of bonding with an Ag paste or the like and chemical bonding such as welding through W or the like. Or it may be via an intermediate layer material.

【0050】ついで、内面に予め蛍光体5を塗布したガ
ラス管9の一方の端部と口金2とは封止用ガラス部材3
で組み付けられるが、他方の端部は所望の電極1間距離
となる位置に仮止めしておき、すなわち電極1間の位置
は動かないが、他方の電極1とガラス管4の内壁の隙間
を、ガスが自由に通過できる状態にしておき、ガラス管
9の内部を排気する。
Next, one end of the glass tube 9 whose inner surface is coated with the phosphor 5 in advance and the base 2 are connected to the glass member 3 for sealing.
The other end is temporarily fixed at a position where a desired distance between the electrodes 1 is provided. That is, the position between the electrodes 1 does not move, but the gap between the other electrode 1 and the inner wall of the glass tube 4 is removed. The inside of the glass tube 9 is evacuated so that the gas can pass freely.

【0051】そして、このようにガラス管9の内部を排
気した後、放電ガス9、つまり所望の一種類以上の希ガ
スと必要があれば十分なHg蒸気とを含むものを、所望
のガス圧で封入し、仮止してある方の電極1の口金2部
分とガラス管4とを完全に封止用ガラス部材3で封じた
後、チップオフして蛍光管を完成した。
After the inside of the glass tube 9 is evacuated as described above, the discharge gas 9, that is, a gas containing one or more kinds of desired rare gas and, if necessary, a sufficient amount of Hg vapor, is cooled to a desired gas pressure. The glass tube 4 was completely sealed with the base 2 of the electrode 1 temporarily fixed and the glass tube 4, and then the chip was turned off to complete the fluorescent tube.

【0052】なお、具体的には、本実施の形態で作製し
た冷陰極蛍光管の電極1は約0.6φx4.0mmの円
柱形状でありスパッタ法で導電性酸化物と金属との積層
体として、電極1間の距離は80mmに設定し、放電ガ
ス6としては10000PaのNe95%−Ar5%ガ
スと十分なHg蒸気を封入し、ガラス管4の内径は2.
0mmとした。もちろん、導電性酸化物と金属との積層
体は、一般的な化学的蒸着法や物理的蒸着法によって形
成することも可能である。
Specifically, the electrode 1 of the cold cathode fluorescent tube manufactured in the present embodiment has a columnar shape of about 0.6 φ × 4.0 mm, and is formed as a laminate of a conductive oxide and a metal by a sputtering method. The distance between the electrodes 1 is set to 80 mm, and a discharge gas 6 is filled with 10,000 Pa of Ne95% -Ar5% gas and a sufficient amount of Hg vapor.
0 mm. Needless to say, the stacked body of the conductive oxide and the metal can be formed by a general chemical vapor deposition method or physical vapor deposition method.

【0053】さて、本実施の形態の電極1は、導電性酸
化物1aと金属1bとの積層体として構成されている
が、導電性酸化物1aとしては、代表的に、La1-X
X(Co,Mn,Cr)O3-δ、具体的には、酸素欠
損または過剰のLa1-XSrXCoO3-δ、La1-XSrX
MnO3-δ及びLa1-XSrXCrO3-δをのうちからL
aCoO3-δ、La0.5Sr0.5CoO3-δ及びSrCo
3-δ用い、かかる導電性酸化物の作製方法は、前述し
た方法に準じた。
The electrode 1 of the present embodiment is configured as a laminate of the conductive oxide 1a and the metal 1b. As the conductive oxide 1a, La 1-X S
r x (Co, Mn, Cr) O 3- δ, specifically, oxygen-deficient or excess La 1-x Sr x CoO 3- δ, La 1-x Sr x
MnO 3- δ and La 1-X Sr x CrO 3- δ are converted to L
aCoO 3- δ, La 0.5 Sr 0.5 CoO 3- δ and SrCo
The method for producing such a conductive oxide using O 3- δ was in accordance with the method described above.

【0054】一方、金属1bとしては、ニッケル、鉄合
金(SUS601及びSUS304)、クロム、錫、
銀、銅、金、白金及びタンタルを用いた。
On the other hand, as the metal 1b, nickel, iron alloys (SUS601 and SUS304), chromium, tin,
Silver, copper, gold, platinum and tantalum were used.

【0055】また、この導電性酸化物1aの酸素欠損ま
たは過剰にする行程は、一方の電極1を仮止めした状態
で、金属1bと積層された化学量論的組成の導電性酸化
物を用いて、排気工程の真空度、加熱温度、排気時間を
制御して行った。
In the step of making the conductive oxide 1a oxygen deficient or excessive, a conductive oxide having a stoichiometric composition laminated with the metal 1b is used while one electrode 1 is temporarily fixed. Then, the degree of vacuum, heating temperature, and evacuation time in the evacuation step were controlled.

【0056】そして、この状態で、導電性酸化物1aと
金属1bとの付着状態(強度)を確認した。具体的に
は、導電性酸化物1aと金属1bとを積層した状態で、
内側と外側に1回折り曲げて金属と導電性酸化物とが剥
離しないかどうか確認したものである。
Then, in this state, the adhesion state (strength) between the conductive oxide 1a and the metal 1b was confirmed. Specifically, in a state where the conductive oxide 1a and the metal 1b are laminated,
It was checked whether the metal and the conductive oxide did not peel off by being bent one inside and one outside.

【0057】以下の(表1)に、その結果を示す。The results are shown in Table 1 below.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】(表1)によれば、金属1bとして、ニッ
ケルを用いた場合には、剥離が生じる場合と生じない場
合があり、SUS、金、クロム、錫、銀、銅及び金につ
いては、剥離が生ぜず、白金及びタンタルの場合には剥
離が生じた。
According to Table 1, when nickel is used as the metal 1b, peeling may or may not occur. For SUS, gold, chromium, tin, silver, copper and gold, No delamination occurred, and in the case of platinum and tantalum, delamination occurred.

【0060】ここで、これらの金属の結晶面の間隔をX
線源CuKαを用いた場合の回折パターン(2θ)で調
べたところ、剥離が生ぜず付着状態が良好であった金属
は、面間隔が2.01〜2.1nmの範囲に含まれる結
晶面があり、剥離が生じ付着状態が不良であった金属
は、2.01〜2.1nmの範囲に含まれる結晶面の間
隔がなかった。
Here, the distance between the crystal planes of these metals is X
Examination of the diffraction pattern (2θ) in the case of using the source CuKα revealed that the metal having good adhesion without peeling had a crystal plane having a plane spacing in the range of 2.01 to 2.1 nm. In some cases, the metal which had peeled and had an inferior adhesion state had no crystal plane interval in the range of 2.01 to 2.1 nm.

【0061】つまり、SUS、金、クロム、錫、銀、銅
及び金については、結晶面の間隔が2.01〜2.1n
mの範囲に含まれるものがあり、ニッケルについてはそ
うであるものとないものがあり(含まれないものをニッ
ケルA、含まれるものをニッケルBと記す)、白金及び
タンタルの場合には、2.01〜2.1nmの範囲に含
まれる結晶面の間隔がなく、これらの関係を(表1)に
まとめた。
That is, for SUS, gold, chromium, tin, silver, copper and gold, the spacing between crystal planes is 2.01 to 2.1 n.
m is included in the range, some of nickel is not, and some are not (nickel A is not included, and nickel B is included). In the case of platinum and tantalum, 2 is included. There are no crystal plane intervals included in the range of 0.01 to 2.1 nm, and these relationships are summarized in (Table 1).

【0062】そこで、更に種々の金属を用いて付着状態
について確認をしたところ、2.01〜2.1nmの範
囲に含まれる結晶面の間隔がないものは、つまり、面間
隔が2.01nm未満であるものや2.1nmを超える
ものしか有さないものは、剥離が生じて付着状態が不良
であることが判明した。
Then, when the adhesion state was further confirmed using various metals, those having no crystal plane spacing included in the range of 2.01 to 2.1 nm, that is, having a plane spacing of less than 2.01 nm It was found that those having no more than 2.1 nm and those having more than 2.1 nm had peeling and poor adhesion.

【0063】従って、少なくとも、かかる導電性酸化物
と良好な付着性を実現し得る金属の満たす物性的な条件
は、2.01〜2.1nmの範囲に含まれる結晶面の間
隔が存在することが必要であると考えられる。
Therefore, at least the physical conditions which the conductive oxide and the metal capable of realizing good adhesion to the conductive oxide satisfy are such that the crystal plane interval in the range of 2.01 to 2.1 nm exists. Is considered necessary.

【0064】次に、図2〜図7に、導電性酸化物が積層
された状態であって金属がニッケルB、SUS601、
SUS304、金及び白金の場合の具体的なX線回折パ
ターンを示す。
Next, FIG. 2 to FIG. 7 show a state where the conductive oxide is laminated and the metal is nickel B, SUS601,
9 shows specific X-ray diffraction patterns for SUS304, gold and platinum.

【0065】図2〜図6によれば、結晶面の面間隔が
2.01〜2.1nmの範囲に存在するニッケルB、S
US601、SUS304及び金については、金属の
2.01〜2.1nmの範囲に存在する面間隔の結晶面
の近傍に整合する導電性酸化物の結晶面の存在が確認さ
れたが、図7によれば、結晶面の面間隔が2.01〜
2.1nmの範囲に存在しない白金については、導電性
酸化物の結晶面が金属の結晶面近傍に整合する現象は確
認されなかった。
According to FIGS. 2 to 6, nickel B, S having a crystal plane spacing in the range of 2.01 to 2.1 nm is used.
Regarding US601, SUS304 and gold, it was confirmed that a conductive oxide crystal plane matching the vicinity of a crystal plane having a plane spacing existing in a range of 2.01 to 2.1 nm of metal was present. According to the crystal plane spacing of 2.01 to
Regarding platinum not present in the range of 2.1 nm, no phenomenon was found in which the crystal plane of the conductive oxide matched the vicinity of the metal crystal plane.

【0066】従って、良好な付着性を実現し得る導電性
酸化物の満たす物性的な条件は、金属の面間隔が2.0
1〜2.1nmの範囲に含まれる結晶面と近傍で整合す
る結晶面が存在する配向性が生じることが必要であると
考えられる。
Therefore, the physical conditions that the conductive oxide can achieve to achieve good adhesion are as follows:
It is considered necessary to have an orientation in which there is a crystal plane that is matched in the vicinity with a crystal plane included in the range of 1 to 2.1 nm.

【0067】なお、図3に示すように、導電性酸化物と
金属との積層体を酸化雰囲気で熱処理を行った場合に
は、回折スペクトルがより明確に現れることが確認され
た。
As shown in FIG. 3, it was confirmed that when the laminate of the conductive oxide and the metal was subjected to the heat treatment in the oxidizing atmosphere, the diffraction spectrum appeared more clearly.

【0068】そして、以上のように構成した冷陰極蛍光
管を高周波インバータを用いて60kHzで点灯させ放
電特性を評価した。
Then, the cold cathode fluorescent tube constructed as described above was turned on at 60 kHz using a high frequency inverter, and the discharge characteristics were evaluated.

【0069】図8に放電電流と放電電圧の関係を示す。
この図8には、LaCoO3-δ、La0.5Sr0.5CoO
3-δ及びSrCoO3-δと(表1)に示したニッケルB
との積層体の3種類の電極と、比較のためにW電極の場
合を示した。
FIG. 8 shows the relationship between the discharge current and the discharge voltage.
FIG. 8 shows LaCoO 3- δ, La 0.5 Sr 0.5 CoO
3- δ and SrCoO 3- δ and nickel B shown in (Table 1)
And the W electrode for comparison.

【0070】図8によれば、LaCoO3-δ、La0.5
Sr0.5CoO3-δ及びSrCoO3-δを用いた電極の
場合は、W電極の場合と比較して、7mA以上の電流領
域はもちろん、0.5〜7mAの低電流領域でも約50
V低い低電圧放電特性を示している。
FIG. 8 shows that LaCoO 3- δ and La 0.5
In the case of the electrodes using Sr 0.5 CoO 3- δ and SrCoO 3- δ, compared to the case of the W electrode, not only the current region of 7 mA or more but also the low current region of 0.5 to 7 mA is about 50%.
It shows a low V discharge characteristic at a low voltage.

【0071】更に、電流4mAでLaCoO3-δ、La
0.5Sr0.5CoO3-δ及びSrCoO3-δを用いた電極
の場合とW電極の場合の効率を比較した結果、約20%
向上していた。
Further, at a current of 4 mA, LaCoO 3- δ, La
As a result of comparing the efficiency of the electrode using 0.5 Sr 0.5 CoO 3- δ and SrCoO 3- δ with that of the W electrode, about 20%
Had improved.

【0072】次に、放電電流3mAにおける放電電流密
度と放電電圧の関係を図9に示す。図9によれば、W電
極の場合は、電流密度を高くすると放電電圧が上昇して
おり、10〜50mA/cm2以上の電流密度にするメ
リットはない。
FIG. 9 shows the relationship between the discharge current density and the discharge voltage at a discharge current of 3 mA. According to FIG. 9, in the case of the W electrode, when the current density is increased, the discharge voltage is increased, and there is no merit of setting the current density to 10 to 50 mA / cm 2 or more.

【0073】しかし、LaCoO3-δ、La0.5Sr0.5
CoO3-δ及びSrCoO3-δを用いた電極の場合、5
0〜5000mA/cm2程度の高い電流密度の領域で
使用しても放電電圧は低くなり、50mA/cm2以下
の電流密度で利用しても十分放電電圧は低いことが理解
できる。
However, LaCoO 3- δ, La 0.5 Sr 0.5
In the case of electrodes using CoO 3- δ and SrCoO 3- δ, 5
0~5000mA / cm also be used in the area of 2 about a high current density discharge voltage is lowered, sufficient discharge voltage using a current density of 50 mA / cm 2 or less can be understood to be low.

【0074】以上の放電特性は、LaCoO2.97、Sr
CoO2.45もを用いた場合、更には、Coの位置にMn
を置き換えた場合も同様の特性を得ることができ、Mn
の場合はCoよりもさらに安定に放電することを確認し
た。
The above discharge characteristics are LaCoO 2.97 , Sr
When CoO 2.45 was also used, Mn was further added at the position of Co.
Can be obtained when Mn is replaced by Mn.
In this case, it was confirmed that the discharge was more stable than that of Co.

【0075】そして、組み合わせる金属としては、ニッ
ケルBの他、SUS601、SUS304、金、銀、
銅、錫及びクロムを含む金属材料で同様の結果が得られ
た。
As the metal to be combined, in addition to nickel B, SUS601, SUS304, gold, silver,
Similar results were obtained with metallic materials including copper, tin and chromium.

【0076】また、金属と接合する際に酸化雰囲気で熱
処理を行った方が冷陰極蛍光ランプの低電圧維持寿命が
良化する傾向が見られた。この場合は、導電性酸化物の
X線回折スペクトルがより明確に現れていることは前述
した通りであるが、酸素の量も化学量論組成比から増え
る方向にずれていると考えられる。
In addition, when the heat treatment was performed in an oxidizing atmosphere when bonding with the metal, the low voltage maintenance life of the cold cathode fluorescent lamp tended to be improved. In this case, as described above, the X-ray diffraction spectrum of the conductive oxide appears more clearly, but it is considered that the amount of oxygen is also shifted from the stoichiometric composition ratio in the direction of increasing.

【0077】例えば、ニッケル金属や鉄を主成分とする
合金(SUS304、SUS601)では熱処理により
導電性酸化物の結晶性が向上しさらに安定に放電するよ
うになった。
For example, in alloys (SUS304, SUS601) containing nickel metal or iron as a main component, the heat treatment improves the crystallinity of the conductive oxide, and discharges more stably.

【0078】ここで、導電性酸化物の酸素欠損量あるい
は酸素過剰量については化学量論組成からのずれを正確
に確定するのはむずかしいが、積層体の状態を化学的に
解析すると酸素の量は3±0.5の範囲内にあることが
好適であり、また化学量論値からもはずれていることを
も確認した。但し、酸素の過剰量が、0.5を超えると
放電ガス中のHgガスと反応を起こして寿命が短くなる
傾向が現れ、欠損量が0.5を超えると化合物として組
成が不可能となり、過剰量と欠損量の範囲は、かかる理
由で実質上規定されることとなる。
Here, it is difficult to accurately determine the amount of oxygen deficiency or excess oxygen in the conductive oxide from the stoichiometric composition. However, when the state of the stacked body is chemically analyzed, the amount of oxygen is determined. Is preferably in the range of 3 ± 0.5, and it was also confirmed that the value deviated from the stoichiometric value. However, if the excess amount of oxygen exceeds 0.5, it tends to react with Hg gas in the discharge gas to shorten the life, and if the amount of deficiency exceeds 0.5, the composition becomes impossible as a compound, The range of excess and deficiency will be substantially defined for this reason.

【0079】更に、本実施の形態では、種々の導電性酸
化物と金属との積層体を用いて、放電電流5mAの場合
の放電電圧と電圧寿命を測定したが、以下の(表2)に
その結果をA〜Gとしてまとめた。
Further, in this embodiment, the discharge voltage and the voltage life at a discharge current of 5 mA were measured using a laminate of various conductive oxides and metals. The results were summarized as A to G.

【0080】又、同時に、比較例A〜Gとして、対応す
る化学量論的酸化物を単体で用いた場合の結果をも示し
た。
At the same time, the results when the corresponding stoichiometric oxides were used alone were shown as Comparative Examples A to G.

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】この(表2)から理解されるように、かか
る導電性酸化物と金属との積層体を電極に用いた場合に
は、放電電圧は十分低く、かつ長寿命であることが分か
る。
As can be understood from Table 2, when such a laminate of the conductive oxide and the metal is used for the electrode, the discharge voltage is sufficiently low and the life is long.

【0083】更に、種々の導電性酸化物を用いて同様の
検討を行ったところ、以下のように表わされるものが好
適であることが判明した。
Further, a similar study was conducted using various conductive oxides. As a result, it was found that the following materials were suitable.

【0084】すなわち、LaCoO3-δ、BaRuO3-
δPr0.9Ca0.1MnO3-δ、Nd 0.6Gd0.2Ca0.1
Sr0.1Co0.7Fe0.33-δ等、化学式:(A11-α-
β-γ ・・・A2αA3βA4γ・・・)(B11-ε-ζ-η
・・・B2εB3ζB4η・・・)O3-ιで表されるもの
が好適に用いられ得る。ここで、A1,A2,・・・は
ランタノイド元素、イットリウム、アルカリ土類元素の
中の何らか、B1,B2・・・は遷移金属元素の中の何
らか、Oは酸素、α,β・・・は正の有理数であり、酸
素の量は化学量論の値からずれているものである。
That is, LaCoO3-δ, BaRuO3-
δPr0.9Ca0.1MnO3-δ, Nd 0.6Gd0.2Ca0.1
Sr0.1Co0.7Fe0.3O3-Chemical formula such as δ: (A11-α-
β-γ ...A2αA3βA4γ ...) (B11-ε-ζ-η
...B2εB3ζB4η ...) O3-What is represented by ι
Can be suitably used. Here, A1, A2, ...
Lanthanoid, yttrium, alkaline earth elements
.., B1, B2, etc. are the transition metal elements
O is oxygen, α, β ... are positive rational numbers,
The amount of elementary elements deviates from the stoichiometric value.

【0085】そして、例えばY23、La23、Sr
O、NiO、A1等、化学式:A又はAxOy(ただし
Aはランタノイド元素、イットリウム、アルカリ土類元
素、遷移金属元素の中の何らか、Oは酸素、x,yは正
の整数)で表されるものの中から一つ以上のものをも含
むものであってもよい。
Then, for example, Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Sr
O, NiO, A1, etc., represented by the chemical formula: A or AxOy (where A is any of lanthanoid elements, yttrium, alkaline earth elements, transition metal elements, O is oxygen, and x and y are positive integers) One or more of the objects may be included.

【0086】なお、以上の測定については、ランプ内径
を1,2,3,4,5mmの5種類、ランプ長を10,
40,80,160,320mmの5種類、ガス圧力を
10,40,60,80,100,140,180to
rrの7種類、駆動方法を、ランプ長の短いものは直流
を含め様々な周波数の交流、ガスの種類を100%H
e,100%Ne,100%Ar,100%Kr,10
0%Xe,(1−x)%Ne−x%Ar,(1−x)%
Ne−x%Xe等、様々な希ガス、と様々な条件で実験
を行ったが、何れの場合も同様に低電圧特性と長寿命の
効果が確認できた。
In the above measurements, five kinds of lamp inner diameters of 1, 2, 3, 4, and 5 mm, and a lamp length of 10,
5 types of 40, 80, 160, 320 mm, gas pressure of 10, 40, 60, 80, 100, 140, 180 to
7 types of rr, driving method is 100% H for various types of AC and gas including DC,
e, 100% Ne, 100% Ar, 100% Kr, 10
0% Xe, (1-x)% Ne-x% Ar, (1-x)%
Experiments were performed with various rare gases such as Ne-x% Xe and various conditions, and in each case, the effect of low voltage characteristics and long life was similarly confirmed.

【0087】以上のように、本実施の形態によれば、従
来の酸化物電極では実現できなかった、0.5〜7.0
mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等の比較
して放電電圧が40〜60V低く、加えて低電圧特性が
3000時間以上の長時間安定に持続する、すなわち高
効率であって長寿命な冷陰極蛍光管を実現することがで
きた。
As described above, according to the present embodiment, 0.5 to 7.0, which cannot be realized by the conventional oxide electrode, is used.
In the current range of mA, the discharge voltage is 40 to 60 V lower than that of the conventional W, Ni electrode and the like, and the low voltage characteristic is stably maintained for a long time of 3000 hours or more. A cold cathode fluorescent tube was realized.

【0088】(実施の形態2)本実施の形態では、電極
の構成を変更したこと以外は、実施の形態1と同様の構
成を有するものについて説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment, a description will be given of an embodiment having the same configuration as that of Embodiment 1 except that the configuration of the electrodes is changed.

【0089】図10(a)は、本実施に形態の冷陰極蛍
光管の断面図であり、図10(b)はその電極部分の拡
大図である。
FIG. 10A is a cross-sectional view of the cold cathode fluorescent tube according to the present embodiment, and FIG. 10B is an enlarged view of the electrode portion.

【0090】図10において、10は電極、12が電極
10を保持する口金であり、図1と同様の構成要素には
同じ符号を付した。
In FIG. 10, reference numeral 10 denotes an electrode, and reference numeral 12 denotes a base for holding the electrode 10. Components similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0091】本実施の形態における電極10は、口金1
2を兼ねた円柱状金属部材の側面及び先端部に、導電性
酸化物10aを直接コーティングして積層体とした。
The electrode 10 in the present embodiment is
A conductive oxide 10a was directly coated on the side surface and the tip of the columnar metal member also serving as No. 2 to form a laminate.

【0092】かかる電極基体となる金属表面上へのコー
ティングは、スパッタ法や化学的蒸着法や物理的蒸着法
によって形成することができる。
The coating on the metal surface serving as the electrode substrate can be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, or a physical vapor deposition method.

【0093】もちろん、機械的強度を増すためにNi等
の金属を所望形状の電極基体として口金12に溶接して
もかまわない。
Of course, in order to increase the mechanical strength, a metal such as Ni may be welded to the base 12 as an electrode base having a desired shape.

【0094】以上の構成の冷陰極蛍光管を用いて、実施
の形態1と同様に種々の導電性酸化物と金属を組み合わ
せて、付着状態、放電電圧及び寿命特性を評価したとこ
ろ同様の結果を得た。
Using the cold cathode fluorescent tube having the above structure, various conductive oxides and metals were combined in the same manner as in Embodiment 1, and the adhesion state, discharge voltage and life characteristics were evaluated. Obtained.

【0095】つまり、本実施の形態による構成でも、従
来の酸化物電極では実現できなかった、0.5〜7.0
mAの電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比較
して放電電圧が40〜60V低く、加えて低電圧特性が
3000時間以上の長時間安定に持続する、すなわち高
効率・長寿命な冷陰極蛍光管を実現することが可能ある
ことが理解できる。
That is, even with the structure according to the present embodiment, 0.5 to 7.0, which cannot be realized by the conventional oxide electrode, is used.
In the current range of mA, the discharge voltage is 40 to 60 V lower than that of the conventional W, Ni electrode, and the like, and the low voltage characteristics are stably maintained for 3000 hours or more for a long time. It can be seen that a cathode fluorescent tube can be realized.

【0096】もちろん、冷陰極の形状は、先端部分が幾
分丸みをもった円柱状または殆ど厚みのない円板状等、
整形性に優れている導電性酸化物と金属との積層体なの
で何れの形状でも実現できるものである。
Of course, the shape of the cold cathode may be a column with a slightly rounded tip or a disk with little thickness.
Since it is a laminate of a conductive oxide and a metal having excellent shaping properties, any shape can be realized.

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明によれば、0.5〜7.0mAの
低電流範囲において、従来のW、Ni電極等と比較して
放電電圧が低く、加えて低電圧特性が3000時間以上
の長時間安定に持続する、すなわち小型・高効率・長寿
命な冷陰極蛍光管を提供することができ、重要が急速に
拡大しているLCDバックライト等、幅広い機器に適用
が自在である。
According to the present invention, in the low current range of 0.5 to 7.0 mA, the discharge voltage is lower than that of the conventional W, Ni electrode and the like, and the low voltage characteristic is 3000 hours or more. It is possible to provide a cold cathode fluorescent tube that is stable for a long time, that is, has a small size, a high efficiency, and a long life, and can be widely applied to a wide range of devices such as an LCD backlight whose importance is rapidly expanding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の冷陰極蛍光管の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a cold cathode fluorescent tube according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 2 is an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図3】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 3 is an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図4】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 4 is an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図5】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 5 is a view showing an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図6】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 6 is an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図7】同冷陰極蛍光管の冷陰極の導電性酸化物と金属
との積層体の結晶構造を示すX線回折像を示した図
FIG. 7 is an X-ray diffraction image showing a crystal structure of a laminate of a conductive oxide and a metal of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図8】同冷陰極蛍光管の冷陰極の放電電流と放電電圧
との関係を示した図
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a discharge current and a discharge voltage of a cold cathode of the cold cathode fluorescent tube.

【図9】同冷陰極蛍光管の放電電流密度と放電電圧との
関係を示した図
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a discharge current density and a discharge voltage of the cold cathode fluorescent tube.

【図10】本発明の実施の形態2の冷陰極蛍光管の断面
FIG. 10 is a sectional view of a cold cathode fluorescent tube according to a second embodiment of the present invention.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 電極 1a 導電性酸化物 1b 金属 2 口金 3 封止用ガラス材 4ガラス管 5 蛍光体 6 放電ガス 10 電極 10a 導電性酸化物 12 口金 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 1a Conductive oxide 1b Metal 2 Cap 3 Sealing glass material 4 Glass tube 5 Phosphor 6 Discharge gas 10 Electrode 10a Conductive oxide 12 Cap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 博文 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 寺田 年宏 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Hirofumi Yamashita 1-1, Yukicho, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd. (72) Toshihiro Terada 1-1-1, Yukicho, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性酸化物と、結晶面の間隔が0.2
01〜0.21nmの範囲に存在する構造を有する金属
との積層構造を有する冷陰極。
1. The method according to claim 1, wherein the distance between the conductive oxide and the crystal plane is 0.2.
A cold cathode having a laminated structure with a metal having a structure existing in the range of 01 to 0.21 nm.
【請求項2】 導電性酸化物と金属との積層構造を有
し、前記導電性酸化物と前記金属とは実質的に整合する
結晶面を有する冷陰極。
2. A cold cathode having a stacked structure of a conductive oxide and a metal, and having a crystal plane substantially matching the conductive oxide and the metal.
【請求項3】 導電性酸化物と、結晶面の間隔が0.2
01〜0.21nmの範囲に存在する構造を有する金属
との積層構造を有し、前記導電性酸化物は、結晶面の間
隔が0.201〜0.21nmに存在する前記金属の結
晶面で実質的に整合する結晶面を有する冷陰極。
3. The distance between the conductive oxide and the crystal plane is 0.2.
The conductive oxide has a layered structure with a metal having a structure existing in the range of 01 to 0.21 nm, and the conductive oxide has a crystal plane spacing of 0.201 to 0.21 nm. A cold cathode having a substantially matched crystal face.
【請求項4】 導電性酸化物が、A1,A2,・・・は
ランタノイド元素、イットリウム、アルカリ土類元素の
中の何れか、B1,B2・・・は遷移金属元素の中の何
れか、Oは酸素、α,β・・・は正の有理数、δは0を
含まない+0.5以下−0.5以上の実数としたとき
の、化学式(A11-α-β-γ・・・A2αA3βA4γ・
・・)(B11-ε-ζ-η・・・B2B3ζB4η・・・)
3ーδで表される請求項1から3のいずれかに記載の冷
陰極。
4. The conductive oxides A1, A2,... Are any of lanthanoid elements, yttrium, alkaline earth elements, B1, B2. O is oxygen, α, β... Are positive rational numbers, and δ is a real number not including +0 and not less than +0.5 and not less than −0.5 (A11 - α - β - γ ...). A2αA3βA4γ ・
・ ・) (B1 1- ε - ζ - η ... B2B3ζB4η ...)
4. The cold cathode according to claim 1, wherein the cold cathode is represented by O 3 −δ.
【請求項5】 導電性酸化物が、LaCoO3-δ、Ba
RuO3-δ、Pr0.9Ca0.1MnO3-δ、Nd0.6Gd
0.2Ca0.1Sr0.1Co0.7Fe0.33-δ、またはGd
0.2Ca0.8Mn03-δである請求項4記載の冷陰極。
5. The conductive oxide is LaCoO 3- δ, Ba.
RuO 3- δ, Pr 0.9 Ca 0.1 MnO 3- δ, Nd 0.6 Gd
0.2 Ca 0.1 Sr 0.1 Co 0.7 Fe 0.3 O 3- δ or Gd
5. The cold cathode according to claim 4, wherein the cold cathode is 0.2 Ca 0.8 Mn03 - δ.
【請求項6】 金属が、ニッケル、鉄、クロム、錫、
銀、銅または金を主成分とする請求項1から5のいずれ
かに記載の冷陰極。
6. The method according to claim 1, wherein the metal is nickel, iron, chromium, tin,
The cold cathode according to any one of claims 1 to 5, comprising silver, copper, or gold as a main component.
【請求項7】 金属が、円筒形状を有し、導電性酸化物
が前記金属の側面部に層状に設けられた請求項1から6
のいずれかに記載の冷陰極。
7. The metal according to claim 1, wherein the metal has a cylindrical shape, and the conductive oxide is provided in a layer on a side surface of the metal.
The cold cathode according to any one of the above.
【請求項8】 金属が、円柱形状を有し、導電性酸化物
が前記金属の側面部及び先端部に層状に設けられた請求
項1から6のいずれかに記載の冷陰極。
8. The cold cathode according to claim 1, wherein the metal has a columnar shape, and the conductive oxide is provided in a layer on the side surface and the tip of the metal.
【請求項9】 請求項1から8のいずれかに記載の冷陰
極を有する冷陰極蛍光管であって、前記冷陰極が前記冷
陰極の金属を介して冷陰極蛍光管本体と連結された冷陰
極蛍光管。
9. A cold cathode fluorescent tube having a cold cathode according to claim 1, wherein the cold cathode is connected to a cold cathode fluorescent tube main body via a metal of the cold cathode. Cathode fluorescent tube.
【請求項10】 請求項7記載の冷陰極を有する冷陰極
蛍光管であって、前記冷陰極が前記冷陰極の金属の円筒
形状の内側に配された連結部材で冷陰極蛍光管本体と連
結された冷陰極蛍光管。
10. A cold cathode fluorescent tube having a cold cathode according to claim 7, wherein the cold cathode is connected to a cold cathode fluorescent tube main body by a connecting member disposed inside a metal cylindrical shape of the cold cathode. Cold cathode fluorescent tube.
【請求項11】 請求項8記載の冷陰極を有する冷陰極
蛍光管であって、前記冷陰極が前記冷陰極の金属自体で
冷陰極蛍光管本体と連結された冷陰極蛍光管。
11. A cold cathode fluorescent tube having a cold cathode according to claim 8, wherein the cold cathode is connected to the cold cathode fluorescent tube body by the metal itself of the cold cathode.
【請求項12】 電流密度が50mA/cm2以上50
00mA/cm2以下になるような電極表面積を有する
請求項9から11のいずれかに記載の冷陰極蛍光管。
12. A current density of 50 mA / cm 2 or more and 50 or more.
Cold cathode fluorescent tube according to any one of claims 9 to 11 having an electrode surface area such that 00mA / cm 2 or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004017360A1 (en) * 2002-07-19 2004-02-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Low-voltage discharge lamp and backlight device using same

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