JP2005327485A

JP2005327485A - Cold-cathode fluorescent lamp

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Publication number: JP2005327485A
Application number: JP2004141934A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Suzuki; 重夫鈴木; Keiji Watabe; 勁二渡部; Yoshiyuki Tomikawa; 義行富川; Tsunenari Saito; 恒成斎藤; Yasunobu Tawa; 靖展多和; Teruo Yajima; 輝夫矢島; Yuichiro Horie; 祐一郎堀江
Original assignee: EREBAMU KK; Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd
Current assignee: EREBAMU KK; Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2005-11-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold-cathode fluorescent lamp having an excellent material yield of electrodes, excellent electron emission capability and excellent spattering resistance, and capable of saving power and of realizing a long service life. <P>SOLUTION: This cold-cathode fluorescent lamp is composed by enclosing a discharge medium in a glass tube with a phosphor coating film on its inside surface and by forming, at both ends of the glass tube, the electrodes 4 connected to internally introduced wires 6; the electrodes are each formed into a hollow type structure by using a single or multiple electrode members manufactured by bending an electrode plate material; and, when it is assumed that a lamp radial cross-sectional area of each electrode and a lamp current are S (cm<SP>2</SP>) and I (A), respectively, a relationship of 0.04≤I/S≤6 is satisfied. Since each of the electrodes realizes the hollow type structure by using the electrode member manufactured by bending the electrode plate material, a high material yield can be realized as compared with the case of executing deep drawing. It is undesirable that I/S exceeds 6 because a starting point is generated in the hollow part to cause damage of the electrode member. It is also undesirable that the value thereof is set less than 0.04 because discharge leans to a tip of a hollow opening. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライトやOA機器の原稿照明用光源等に使用される冷陰極蛍光ランプに関するものである。 The present invention relates to a cold cathode fluorescent lamp used for a backlight of a liquid crystal display or a light source for illuminating a document of an OA device.

液晶ディスプレイ等のバックライトには細管の冷陰極蛍光ランプが使用されているが、電極には、従来、特開平１０−１８８８８８号公報に示されているようなニッケルから成る円筒あるいはカップ型の電極が用いられてきた。電極を円筒あるいはカップ型にするのは、円筒あるいはカップ内部で電子の増倍作用、いわゆるホロー効果が起き、板状あるいは棒状電極に比較して大電流を取り出せることによる。しかし近年、長寿命を目的として、電極材にイオンでスパッタされ難い高融点金属材料のモリブデンやニオブ等が採用され始めた。また一方、冷陰極蛍光ランプを備えた液晶ディスプレイに携帯用途が増えており、この場合冷陰極蛍光ランプはしばしば電池駆動になることから、ランプの省電力化が要求される。特許第３０６７６６１号公報には、省電力化を図るため、電極にエミッタLaB₆を付加することや、また特開平１１−１１１２１６号公報にはアルミン酸バリウムやアルミン酸リチウムを使用することが示されている。エミッタの使用により、電極からの電子放出が容易となり、その結果陰極降下電圧が低下するので、省電力となる。 A cold cathode fluorescent lamp with a thin tube is used for a backlight of a liquid crystal display or the like. Conventionally, a cylindrical or cup-shaped electrode made of nickel as disclosed in JP-A-10-188888 is used as an electrode. Has been used. The reason why the electrode is made cylindrical or cup-shaped is that an electron multiplication action, that is, a so-called hollow effect occurs inside the cylinder or cup, and a large current can be taken out as compared with a plate-like or rod-like electrode. However, in recent years, molybdenum or niobium, which is a high melting point metal material that is difficult to be sputtered with ions, has begun to be used for the purpose of long life. On the other hand, liquid crystal displays equipped with a cold cathode fluorescent lamp have been increasingly used for portable purposes. In this case, the cold cathode fluorescent lamp is often battery-driven, and thus power saving of the lamp is required. Japanese Patent No. 3067661 shows that an emitter LaB ₆ is added to the electrode to save power, and Japanese Patent Laid-Open No. 11-111216 uses barium aluminate or lithium aluminate. ing. The use of the emitter facilitates electron emission from the electrode, and as a result, the cathode fall voltage is reduced, thereby saving power.

特開平１０−１８８８８８号公報JP-A-10-188888 特許第３０６７６６１号公報Japanese Patent No. 3067661 特開平１１−１１１２１６号公報JP-A-11-111216

しかし上記高融点金属材料は従来のニッケル材に比べて桁違いに高価である。一般にホロー型電極はカップ形状で、深絞り加工法で作られる。絞り加工の材料取りは板材から取るので、一般には材料歩留まりは３０％から４０％になる。このため高融点材料で電極を作る場合、電極に加工する時に材料歩留まりを如何に高くするかが重要になる。また、近年テレビ用途の冷陰極蛍光ランプでは高輝度が要求されるため、大電流で動作される。このために電極の表面積を大きくして電流密度を下げることが長寿命のために望まれる。電極の表面積を大きくするにはカップ電極の長さを長くすることで実現できるが、その分深絞り加工がさらに難しくなる問題がある。 However, the refractory metal material is much more expensive than the conventional nickel material. In general, a hollow electrode has a cup shape and is made by a deep drawing method. Since the drawing material is taken from the plate material, the material yield is generally 30% to 40%. For this reason, when an electrode is made of a high melting point material, it is important how to increase the material yield when processing the electrode. In recent years, cold cathode fluorescent lamps for television use are required to have high luminance, and are therefore operated with a large current. For this reason, it is desired for the long life to increase the surface area of the electrode and reduce the current density. Although it is possible to increase the surface area of the electrode by increasing the length of the cup electrode, there is a problem that deep drawing processing becomes more difficult accordingly.

またエミッタを円筒型あるいはカップ型電極に適用する場合、従来、エミッタの微粉末をスラリー状にしてカップ内面に塗布し、高温加熱により内面に焼結させることが行われる。しかしながら、このような電極ではランプ動作中にエミッタであるLaB₆やアルミン酸バリウムがカップ内面から剥離したり、放電のイオンに叩かれて電極から飛散してしまうという問題があった。またカップ加工前に板材にエミッタを塗布し、その後加工すると、エミッタが加工時に脱落してしまう問題があった。従ってエミッタが効果を発揮する時間は高々5000時間と、極めて寿命が短いものであった。また、製法上も工程が複雑となり、手間がかかり、コスト高いものであった。 Further, when the emitter is applied to a cylindrical or cup-type electrode, conventionally, a fine powder of the emitter is applied in the form of a slurry to the inner surface of the cup, and sintered on the inner surface by high temperature heating. However, with such an electrode, there are problems that LaB ₆ and barium aluminate, which are emitters, are peeled off from the inner surface of the cup during the lamp operation or scattered from the electrode by being hit by discharge ions. Further, when the emitter is applied to the plate material before the cup processing and then processed, there is a problem that the emitter falls off during the processing. Therefore, the time for the emitter to exhibit the effect is at most 5000 hours, and the lifetime is extremely short. Also, the manufacturing process is complicated, time-consuming, and expensive.

本発明の目的は、材料歩留まりの向上に資することができる電極構造を備えた冷陰極蛍光ランプを提供することにある。 The objective of this invention is providing the cold cathode fluorescent lamp provided with the electrode structure which can contribute to the improvement of a material yield.

本発明の別の目的は、電子放射性及耐スパッタリング性に優れ、省電力で長寿命を実現可能にする冷陰極蛍光ランプを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a cold cathode fluorescent lamp which is excellent in electron emission and sputtering resistance, and can realize a long life while saving power.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本発明に係る冷陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体被膜を形成したガラス管内に放電媒体を封入し、かつ前記ガラス管の両端に内部導入線に接続した電極を設けて成り、前記電極は電極板材を曲げ加工して製作された単数又は複数の電極部材を用いてホロー型構造とされ、前記電極のランプ径方向断面積をＳ（cm²）、ランプ電流をＩ（Ａ）とすると、0.04 ≦I/S ≦6の関係を有する。 A cold cathode fluorescent lamp according to the present invention comprises a discharge tube sealed in a glass tube having an inner surface formed with a phosphor coating, and electrodes connected to internal lead-in wires at both ends of the glass tube. A hollow structure is formed by using one or a plurality of electrode members manufactured by bending a plate material. When the lamp radial cross-sectional area of the electrode is S (cm ² ) and the lamp current is I (A), 0.04 ≦ I / S ≦ 6.

前記電極は電極板材を曲げ加工して製作された電極部材を用いてホロー型構造を実現しているから、深絞り加工を行う場合に比べて、高い材料歩留まりを実現できる。特に高融点金属材料のような高価な材料を電極材料に用いる場合にはコスト低減に資することができる。上記0.04 ≦I/S ≦6の条件は所謂電流密度に相当し、I/Sが６を越えるとホロー外部に起点が発生して、電極部材の損傷が起き、望ましくない。また、この値が0.04より小さくなると、放電がホロー開口部先端に偏り、望ましくない。 Since the electrode has a hollow structure using an electrode member manufactured by bending an electrode plate material, a higher material yield can be realized as compared with the case of deep drawing. In particular, when an expensive material such as a refractory metal material is used for the electrode material, the cost can be reduced. The condition of 0.04 ≦ I / S ≦ 6 corresponds to a so-called current density. When I / S exceeds 6, a starting point is generated outside the hollow and the electrode member is damaged, which is not desirable. If this value is smaller than 0.04, the discharge is biased toward the tip of the hollow opening, which is not desirable.

電極構造の具体的な形態として、上記電極部材はランプ径方向の断面が半円、半楕円、又は半多角形の形状を呈する。そのような電極部材を用いた前記電極の第１の構造は、例えば２個の電極部材の側面を端縁部分で付き合わせ或いは部分的に重ね合わせて接合することにより円筒状、楕円状、又は多角形筒状の筒状部が成形され、前記筒状部に、内部導入線接続する底部が形成されて成る。前記底部は、それぞれ金属製の円形板、楕円形板、又は多角形板としてよい。その他に前記底部は前記筒状部の一端部を押し潰して形成してもよい。また、前記電極部材を用いた前記電極の第２の構造は、断面形状が半円、半楕円、又は半多角形の凹部が内側となるように、前記電極部材の軸方向中央部から二つ折りとされ、全体として円筒状、楕円状、又は多角形筒状の筒状部が成形され、前記二つ折りの基端部を内部導入線に接続する底部とする構造とされる。電極の第３の構造は、電極板が曲げ加工されて断面形状が円、楕円、又は多角形を呈する電極部材にて構成された筒状部と、筒状部の一開口部を閉塞する底部から成り、前記底部は、前記筒状部の円筒状、楕円筒状、又は多角形筒状に対応される形状を有し、金属製の円形板、楕円形板、又は多角形板にて構成される。 As a specific form of the electrode structure, the electrode member has a semicircular, semi-elliptical or semi-polygonal cross section in the lamp radial direction. The first structure of the electrode using such an electrode member is, for example, a cylindrical shape, an elliptical shape by joining the side surfaces of two electrode members at the edge portions or by partially overlapping them, or A polygonal tubular portion is formed, and a bottom portion for connecting an internal lead-in line is formed on the tubular portion. Each of the bottoms may be a metal circular plate, an elliptical plate, or a polygonal plate. In addition, the bottom portion may be formed by crushing one end portion of the cylindrical portion. In addition, the second structure of the electrode using the electrode member is folded in half from the axial center of the electrode member so that a concave portion having a semicircular, semi-elliptical, or semi-polygonal cross section is inside. As a whole, a cylindrical, elliptical, or polygonal cylindrical tubular part is formed, and the half-folded base end part is a bottom part connected to the internal lead-in line. The third structure of the electrode is that the electrode plate is bent to form a cylindrical portion composed of an electrode member having a circular, elliptical, or polygonal cross-sectional shape, and a bottom portion that closes one opening of the cylindrical portion. The bottom portion has a shape corresponding to a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape of the cylindrical portion, and is configured by a metal circular plate, an elliptical plate, or a polygonal plate. Is done.

望ましい形態として、前記底部には電極の内部に位置させてセンターポールを設ける。センターポールはホロー内部の電子増殖を一層促進し、ランプ電圧を低減する。ランプ電圧の低減は省電力に寄与する。 As a desirable mode, a center pole is provided at the bottom portion so as to be positioned inside the electrode. The center pole further promotes electron multiplication inside the hollow and reduces the lamp voltage. Reduction of the lamp voltage contributes to power saving.

更に、前記センターポールの先端から前記電極の先端開口面までの距離をＨ（mm）、ホローの長さをＬ（mm）とすると、0.1 ≦ H ≦ L/3の関係を有することが望ましい。上記距離Hが0.1mmより短いと、放電のホロー内部への入り込みが悪く、また距離HがL/3より長いとホロー内部の放電への影響が小さい。 Furthermore, it is desirable that the relationship from the tip of the center pole to the tip opening surface of the electrode is H (mm) and the length of the hollow is L (mm), and 0.1 ≦ H ≦ L / 3. When the distance H is shorter than 0.1 mm, the discharge does not enter the hollow, and when the distance H is longer than L / 3, the influence on the discharge inside the hollow is small.

更に具体的な形態として、前記センターポール、底部及び内部導入線をヘッダー加工又はフォーミング加工により一体成形してよい。 As a more specific form, the center pole, the bottom, and the internal lead-in line may be integrally formed by header processing or forming processing.

本発明の別の具体的な形態として、前記電極板材は、（１）乃至（５）の中から選ばれた一種類のものとすることができる。（１）タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板材。（２）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板の上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属板を積層したもの。（３）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属膜を形成したもの。（４）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金板のうちの少なくとも１種にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属粉末を埋め込んだもの。（５）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の板材の表層にエミッタが埋め込まれたもの。 As another specific form of the present invention, the electrode plate material may be one type selected from (1) to (5). (1) At least one plate material selected from tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy. (2) A laminate in which at least one refractory metal plate of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum is laminated on at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy. (3) A high melting point metal film of at least one of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum formed on at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy. (4) At least one of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy plate embedded with at least one refractory metal powder of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum. (5) An emitter embedded in the surface layer of at least one plate material of nickel, iron, nickel alloy, iron alloy, tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum.

前記エミッタは、ほう化ランタン、タングステン酸バリウム、アルミン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化イットリウムのうちの少なくとも１種であってよい。前記エミッタを備えた電極板材は、前記板材に前記エミッタが埋め込まれた後、真空中で５００°Ｃから9００°Ｃの温度で加熱処理が施されてよい。加熱処理によってエミッタと金属との結合力が強まる。 The emitter may be at least one of lanthanum boride, barium tungstate, barium aluminate, barium zirconate, barium titanate, and yttrium oxide. The electrode plate provided with the emitter may be heat-treated at a temperature of 500 ° C. to 900 ° C. in a vacuum after the emitter is embedded in the plate material. The bonding strength between the emitter and the metal is increased by the heat treatment.

本発明によれば、電極構造の点において材料歩留まりの向上に資することができる。電子放射性及耐スパッタリング性に優れ、省電力で長寿命の冷陰極蛍光ランプを実現可能である。 According to the present invention, the material yield can be improved in terms of the electrode structure. It is possible to realize a cold cathode fluorescent lamp having excellent electron emission and sputtering resistance, power saving and long life.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係わる冷陰極蛍光ランプを説明する図である。ガラス管１の内面には蛍光体被膜２が形成され、放電媒体３が封入され、ガラス管１の両端にはボタン型のステム７を介して電極４が封着されている。放電媒体３は一般的には9.3KPaのネオンとアルゴンの混合ガスと水銀である。ガラス管１の外径は1.4〜５mmで、長さは用途に応じて30mmから2000mmである。外部導入線５を介して電力を投入すると、両端の電極４の間に放電が発生して、水銀が励起され、発生した紫外線により蛍光体から可視光が外部に放射される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a cold cathode fluorescent lamp according to the present invention. A phosphor film 2 is formed on the inner surface of the glass tube 1, a discharge medium 3 is enclosed, and electrodes 4 are sealed at both ends of the glass tube 1 via button-type stems 7. The discharge medium 3 is generally a mixed gas of neon and argon of 9.3 KPa and mercury. The outer diameter of the glass tube 1 is 1.4 to 5 mm, and the length is 30 to 2000 mm depending on the application. When power is supplied through the external lead-in wire 5, a discharge is generated between the electrodes 4 at both ends, mercury is excited, and visible light is emitted from the phosphor by the generated ultraviolet rays.

ランプ点灯中、放電は電極４からの電子放出によって維持される。電子は電極４が陰極サイクルのとき入射する陽イオン衝撃による二次電子放出によって供給される。陽イオンは陰極サイクル時、陰極前面に存在する陰極降下電圧のエネルギーを持って陰極に衝突し、その際二次電子を放出させる。この陰極降下部は発光には寄与しないので、省電力のためにはこの陰極降下電圧を低くすることが必要である。 During lamp operation, the discharge is maintained by electron emission from the electrode 4. The electrons are supplied by secondary electron emission due to positive ion bombardment incident when the electrode 4 is in the cathode cycle. The positive ions collide with the cathode with the energy of the cathode fall voltage existing in front of the cathode during the cathode cycle, and emit secondary electrons. Since this cathode drop part does not contribute to light emission, it is necessary to lower this cathode drop voltage for power saving.

図２に代表的に示されるように、電極４は一端が開口したホロー型構造を有し、筒状部４Ａ部と底部４Ｂから成り、底部４Ｂには外部に向けて内部導入線６が固定されている。このホロー型構造の電極４は、放電が筒状部４Ａの内部から発生し、前記内部で電子増殖が起きる、いわゆるホロー効果が得られる。その結果、陰極降下電圧が下がり、省電力となる。特に図示はしないが、金属カップで筒状部と底部を構成した従来の電極では、金属カップはニッケル、モリブデン、ニオブ等の金属板を深絞りして製作されている。 As representatively shown in FIG. 2, the electrode 4 has a hollow structure with one end opened, and is composed of a cylindrical portion 4A and a bottom portion 4B, and an internal lead-in wire 6 is fixed to the bottom portion 4B toward the outside. Has been. The hollow-structure electrode 4 has a so-called hollow effect in which discharge is generated from the inside of the cylindrical portion 4A and electron multiplication occurs inside the electrode 4A. As a result, the cathode fall voltage is reduced, resulting in power saving. Although not particularly illustrated, in the conventional electrode in which the cylindrical portion and the bottom portion are configured by a metal cup, the metal cup is manufactured by deep drawing a metal plate of nickel, molybdenum, niobium or the like.

上記電極４では、金属を基材とした電極板材を曲げ加工して製作した単数又は複数の電極部材を組み合わせてこれをホロー型構造とすることを特徴とする。以下それらの具体的な構造を説明する。 The electrode 4 is characterized in that it has a hollow structure by combining one or a plurality of electrode members produced by bending a metal electrode plate. Specific structures thereof will be described below.

図３は上記電極板材を半円状に曲げた電極部材８及び９を組み合わせることによって円筒状にしたことが特徴である。この場合、円筒の底はないので、内部導入線６に溶接するときは、端部を押し潰して底部４Ｂとする。図２はその状態を代表的に示し、内部導入線６は底部４Ｂに挟み付けら、その状態で溶接されている。このとき電極部材８及び９は半円筒の側面を端縁部分でつき合わせ状態にするか、あるいは側面を重ね合わせ状態にして、溶接によって固定してよい。 FIG. 3 is characterized in that a cylindrical shape is formed by combining electrode members 8 and 9 obtained by bending the electrode plate material into a semicircular shape. In this case, since there is no bottom of the cylinder, when welding to the internal lead-in wire 6, the end is crushed to form the bottom 4B. FIG. 2 representatively shows the state, and the internal lead-in wire 6 is sandwiched between the bottom portions 4B and welded in that state. At this time, the electrode members 8 and 9 may be fixed by welding with the side surfaces of the semi-cylinders being brought into contact with each other at the edge portions or with the side surfaces being overlapped.

図４は半楕円状に曲げた電極部材１０及び１１を組み合わせて筒状にしたもので、この場合も底が無いので、内部導入線６に溶接するときは端部を押しつぶして底部４Ｂ作成することができる。 FIG. 4 shows a cylindrical shape obtained by combining the electrode members 10 and 11 bent in a semi-elliptical shape. In this case as well, since there is no bottom, when welding to the internal lead-in wire 6, the end portion is crushed to create the bottom portion 4B. be able to.

図５は電極板材を両端部で径を変えて半円状とし、この電極部材１２及び１３を組み合わせることでホーン状の筒を作成したもので、小口径側を内部導入線６に溶接し、大口径側を放電側に向けると、ホロー効果に有効である。この場合も底が無いので、内部導入線６に溶接するときは小径側の端部を押しつぶして底部４Ｂ作成することができる。 FIG. 5 shows a semicircular shape of the electrode plate material that is changed in diameter at both ends, and a horn-shaped tube is created by combining the electrode members 12 and 13. The small diameter side is welded to the internal lead wire 6, Directing the large diameter side to the discharge side is effective for the hollow effect. Also in this case, since there is no bottom, when welding to the internal lead-in wire 6, the bottom 4B can be formed by crushing the end portion on the small diameter side.

図６は電極板材を半多角形の例として半六角形筒状に曲げた電極部材１４及び１５を組み合わせて六角柱筒にしたものである。半六角形筒はその形状を保持するために、図のように相互の部材が入れ子状態になって、機械的に圧入され、接触面は一部かしめられるか、あるいは重なり合う部分を備えて溶接され、形状を維持するだけの機械的強度を持つ。 FIG. 6 shows a hexagonal cylinder formed by combining electrode members 14 and 15 in which electrode plates are bent into a semi-hexagonal cylinder as an example of a semi-polygon. In order to maintain the shape of the half-hexagonal cylinder, the members are nested and mechanically press-fitted as shown in the figure, and the contact surface is partially crimped or welded with overlapping parts. It has enough mechanical strength to maintain its shape.

図７は半円状の電極部材をプレスで折り曲げて製造された有底円筒を示す。上記図６と同様に相互の部材が入れ子状態になるよう作成されている。この例では半割り状の電極部材１６を１個用いて電極が構成される。即ち、断面形状が半円形の凹部が内側となるように、前記電極部材１６の軸方向中央部からプレスで二つ折りとされ、全体として円形筒状の筒状部４Ａが成形され、前記二つ折りの基端部１７を内部導入線６に接続する底部４Ｂとする。この場合、入れ子状態の部材によって機械的強度が増加する。半円筒以外に半多角形筒を作り、同様にして多角形筒を作ることができる。 FIG. 7 shows a bottomed cylinder manufactured by bending a semicircular electrode member with a press. Similar to FIG. 6, the members are formed so as to be nested. In this example, an electrode is formed by using one half-shaped electrode member 16. That is, the electrode member 16 is folded in half by pressing from the center in the axial direction so that the concave portion having a semicircular cross section is on the inside, and the circular tubular portion 4A is formed as a whole, and the half-folded portion is formed. The base end portion 17 is a bottom portion 4B connected to the internal lead-in wire 6. In this case, the mechanical strength is increased by the nested member. A semi-polygon cylinder can be made in addition to the half cylinder, and a polygon cylinder can be made in the same manner.

図８は内部導入線６の先端に金属製円板１８を設け、この金属製円板１８に電極板材を巻きつけるか、あるいは電極板材を円筒状に成形した電極部材１９を金属製円板１８に溶接する。上記金属円板１８は多角形板や楕円板であってもよい。上記金属製円板１８と内部導入線６から成る部品は内部導入線６の線材からヘッダー加工あるいはフォーミング加工で一体に作ることができ、または金属製円板１８に溶接で内部導入線６を取り付けてもよい。 In FIG. 8, a metal disk 18 is provided at the tip of the internal lead-in wire 6, and an electrode plate material is wound around the metal disk 18, or an electrode member 19 obtained by forming the electrode plate material into a cylindrical shape is used as the metal disk 18. Weld to. The metal disk 18 may be a polygonal plate or an elliptical plate. The component composed of the metal disk 18 and the internal lead wire 6 can be integrally made from the wire of the internal lead wire 6 by header processing or forming process, or the internal lead wire 6 is attached to the metal disk 18 by welding. May be.

上記した種々の構造を有するホロー型構造の電極において、ランプ径方向断面積Ｓが重要な要素となる。ランプ径方向断面積Ｓは上記電極部材で囲まれたホロー構造内側のランプ径方向における断面積を云う。例えば上記図３においては、半円の電極部材８、９に囲まれたホローの内側断面積を意味する。このランプ径方向断面積Ｓ(cm²)をランプ電流Ｉ(Ａ)に対して、0.04 ≦ I/S ≦6とする。この条件はいわゆる電流密度に相当するものであり、I/Sが６を越えるとホロー外部に起点が発生して、電極部材の損傷が起き、望ましくない。また、この値が0.04より小さくなると、放電がホロー開口部先端に偏り、望ましくない。 In the hollow structure electrode having the various structures described above, the lamp radial direction sectional area S is an important factor. The lamp radial direction cross-sectional area S refers to the cross-sectional area in the lamp radial direction inside the hollow structure surrounded by the electrode members. For example, in FIG. 3, the inner cross-sectional area of the hollow surrounded by the semicircular electrode members 8 and 9 is meant. The lamp radial cross-sectional area S (cm ² ) is set to 0.04 ≦ I / S ≦ 6 with respect to the lamp current I (A). This condition corresponds to a so-called current density, and when I / S exceeds 6, a starting point is generated outside the hollow and the electrode member is damaged, which is not desirable. If this value is smaller than 0.04, the discharge is biased toward the tip of the hollow opening, which is not desirable.

図９にはセンターポール２０の例が示される。センターポール２０の根元には底部４Ｂを構成する金属製底板２１が設けられ、また内部導入線６が取り付けている。底板２１には電極部材２２を溶接する。この場合、底板２１に電極板材を巻きつけて電極部材２２としてもよく、また、あらかじめ電極部材２２を成形後、底板２１に取り付けてもよい。底板２１の形状は円形または多角形である。図１０の部品は、センターポール２０、底板２１および内部導入線６が同一材料の場合には、ヘッダー加工あるいはフォーミング加工で形成することができる。一部の高融点金属材料では加工比率が大きく取れない場合や各材料が異質の場合、センターポール２０、底板２１、内部導入線６を溶接法で組み立てるのが適している。 FIG. 9 shows an example of the center pole 20. At the base of the center pole 20, a metal bottom plate 21 constituting the bottom 4B is provided, and an internal lead-in wire 6 is attached. An electrode member 22 is welded to the bottom plate 21. In this case, an electrode plate material may be wound around the bottom plate 21 to form the electrode member 22, or the electrode member 22 may be formed in advance and then attached to the bottom plate 21. The shape of the bottom plate 21 is circular or polygonal. 10 can be formed by header processing or forming processing when the center pole 20, the bottom plate 21, and the internal lead-in wire 6 are made of the same material. When the processing ratio cannot be made large with some refractory metal materials or when the materials are different, it is suitable to assemble the center pole 20, the bottom plate 21, and the internal lead-in wire 6 by a welding method.

図１１にセンターポールの他の構造を示す。金属棒２３は内部導入線６の機能をし、その一部に溝部２４が金属線２３の円周上に形成されている。幅は金属棒２３の径の３分の１から３分の２程度で、深さはおおよそ金属棒２３の径の３分の１以下の溝である。このような部品は転造法で生産性良く作ることができる。 FIG. 11 shows another structure of the center pole. The metal rod 23 functions as the internal lead-in wire 6, and a groove portion 24 is formed on a part of the circumference of the metal wire 23. The width is about one-third to two-thirds of the diameter of the metal rod 23, and the depth is a groove of about one-third or less of the diameter of the metal rod 23. Such parts can be made with good productivity by the rolling method.

このような溝つき棒を図１２に示すような孔のある半割り状の電極部材２５と組み合わせて電極を完成させる。金属棒２３と電極部材２５を強固に固定する方法は、金属棒２３の溝に電極部材２５の底板を合わせ、電極の外周、径方向から内側に圧力を加えて、電極部材２５を塑性変形させ、金属棒２３の溝に電極の底の一部を食い込ませ、強固に固定させる。その他、固定方法としては、抵抗溶接法やレーザ溶接法が採用できる。上記孔つき電極部材２５は、例えばあらかじめ有底の半円筒状態に成形した電極板材を溝部２４に挟み、溶接などによって固定して完成する。 Such a grooved rod is combined with a half-divided electrode member 25 having a hole as shown in FIG. 12 to complete an electrode. The method of firmly fixing the metal rod 23 and the electrode member 25 is to align the bottom plate of the electrode member 25 with the groove of the metal rod 23 and apply pressure inward from the outer periphery and radial direction of the electrode to plastically deform the electrode member 25. Then, a part of the bottom of the electrode is bitten into the groove of the metal rod 23 and is firmly fixed. In addition, a resistance welding method or a laser welding method can be adopted as a fixing method. The holed electrode member 25 is completed, for example, by sandwiching an electrode plate material formed in a semi-cylindrical state with a bottom in the groove portion 24 and fixing it by welding or the like.

上記電極板材は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板材が適しており、純金属もしくは合金が用いられる。または、上記電極板材は、図１３に概念的に示すように、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板から成る第一層２６上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属板の第二層２７を積層した板材であってもよい。または第二層２７はニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属膜を形成した板材でもよい。または第二層２７としてニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金板のうちの少なくとも１種に、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属粉末を埋め込んだ板材も適している。さらに第二層２７は、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の板材の表層にエミッタが埋め込まれているものである。上記エミッタはほう化ランタン、タングステン酸バリウム、アルミン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、チタン酸バリウム、又は酸化イットリウムが最適である。なお上記では第一層の上に第二層を形成する方法を示したが、第一層の金属上に直接上記高融点金属膜を形成したり、高融点金属粉末を埋め込んだり、またエミッタを埋め込んでもよい。 As the electrode plate material, at least one plate material of tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy is suitable, and pure metal or alloy is used. Alternatively, as conceptually shown in FIG. 13, the electrode plate material is made of tungsten, molybdenum, niobium, or tantalum on the first layer 26 made of at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy. The board | plate material which laminated | stacked the 2nd layer 27 of the at least 1 sort (s) of high melting point metal plate may be sufficient. Alternatively, the second layer 27 may be a plate material in which at least one refractory metal film of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum is formed on at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy. Alternatively, a plate material in which at least one refractory metal powder of tungsten, molybdenum, niobium, or tantalum is embedded in at least one of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy plate as the second layer 27 is also suitable. . Furthermore, the second layer 27 has an emitter embedded in the surface layer of at least one plate material of nickel, iron, nickel alloy, iron alloy, tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum. The emitter is most preferably lanthanum boride, barium tungstate, barium aluminate, barium zirconate, barium titanate, or yttrium oxide. Although the method for forming the second layer on the first layer has been described above, the refractory metal film is formed directly on the metal of the first layer, the refractory metal powder is embedded, and the emitter is formed. May be embedded.

具体的な実施例を説明する。モリブデン金属板を使用して図７の有底円筒１６を製作した。0.1mmのモリブデン金属板をまず0.75mmの半径を有する半円筒を作り、この半円筒の軸方向開口部の中央を金型プレスによって押して半円筒の開口面をつき合わせ、入り子部分で強度を確保した。製作した円筒の長さは５mm、外径は1.7mmである。この円筒の底部１７に0.6mm径のコバール線の内部導入線６を溶接した。このモリブデン製有底円筒電極の品名をＡとする。上記曲げ加工による円筒製作は材料歩留まりが高く、かつ加工が容易であるので、電極コストが安価となり、実用的である。 A specific embodiment will be described. The bottomed cylinder 16 of FIG. 7 was manufactured using a molybdenum metal plate. First, make a semi-cylinder with a radius of 0.75 mm from a 0.1 mm molybdenum metal plate, press the center of the axial opening of this semi-cylinder with a mold press, and match the opening of the semi-cylinder. Secured. The manufactured cylinder has a length of 5 mm and an outer diameter of 1.7 mm. A 0.6 mm diameter Kovar wire inner lead wire 6 was welded to the bottom 17 of the cylinder. The product name of this molybdenum bottomed cylindrical electrode is A. The cylinder manufacturing by the bending process is practical because the material yield is high and the process is easy, and the electrode cost is low.

また、厚み0.2mmのニッケル板にモリブデン金属粉末を溶射し、これを圧延して厚み0.1mmの電極板材を製作した。これを半円形の曲げ加工を行って電極部材とし、これの二個の電極部材８、９を組み合わせ、図３のように円筒にし、これの端部を内部導入線である0.6mm径のコバール線に溶接した。ここで円筒の外径は1.7mm、長さは５mmである。この品名をＢとした。また比較のため、従来の外径1.7mm、長さ5mm、板厚0.1mmの深絞りニッケル製カップ電極に0.6mm径のコバール線を溶接したものを品名Ｃとした。 In addition, molybdenum metal powder was sprayed onto a 0.2 mm thick nickel plate and rolled to produce an electrode plate material having a thickness of 0.1 mm. This is subjected to a semi-circular bending process to form an electrode member. The two electrode members 8 and 9 are combined into a cylinder as shown in FIG. 3, and the end of this is a 0.6 mm diameter Kovar that is an internal lead-in wire. Welded to the wire. Here, the outer diameter of the cylinder is 1.7 mm, and the length is 5 mm. This product name was designated B. For comparison, product name C was obtained by welding a 0.6 mm diameter Kovar wire to a conventional deep drawn nickel cup electrode having an outer diameter of 1.7 mm, a length of 5 mm, and a plate thickness of 0.1 mm.

上記電極Ａ及びＢ、さらに従来例の電極Ｃを使用して冷陰極蛍光ランプを製作し、特性試験を行った。ランプは外径2.6mm、電極間距離234mm、アルゴン10%混合ネオンガス10KPa、および水銀を封入した。図１４に上記ランプの１００００時間までの点灯試験結果を示す。モリブデン板の折り曲げ加工による円筒電極（品名Ａ）およびモリブデン金属粉末を表層に有するニッケル板の半円形加工による円筒電極（品名Ｂ）の輝度維持率は従来のニッケルカップ電極に比べて優れていることが分かる。スパッタリングに強いモリブデンを使うことで輝度低下が減少したもので、本発明ではこれを従来にない新規な加工方法で、安価にかつ簡易に制作できることを証明した。上記ではモリブデン板およびモリブデン粉末を使用した実施例を示したが、タングステン、タンタル、ニオブ、鉄、ニッケル合金、鉄合金など他の金属板によっても同様な効果を発揮できる。また、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金等の金属板上にタングステン、モリブデン、タンタル、ニオブの金属膜を形成した金属板、さらにタングステン、モリブデン、タンタル、ニオブ等の金属粉末を表層に埋め込んだ金属板を使用しても同様な効果が得られるものである。 A cold cathode fluorescent lamp was manufactured using the electrodes A and B and the conventional electrode C, and a characteristic test was performed. The lamp had an outer diameter of 2.6 mm, a distance between electrodes of 234 mm, argon 10% mixed neon gas 10 KPa, and mercury. FIG. 14 shows the lighting test results of the lamp up to 10,000 hours. Luminance maintenance factor of cylindrical electrode (product name A) by bending molybdenum plate (product name A) and cylindrical electrode (product name B) by semicircular processing of nickel plate with molybdenum metal powder on the surface is superior to conventional nickel cup electrode I understand. The use of molybdenum that is strong for sputtering reduces the decrease in luminance. In the present invention, it has been proved that this can be produced easily and inexpensively by a novel processing method that has not been conventionally used. Although the embodiment using the molybdenum plate and the molybdenum powder has been described above, the same effect can be exhibited by other metal plates such as tungsten, tantalum, niobium, iron, nickel alloy, and iron alloy. In addition, a metal plate in which a metal film of tungsten, molybdenum, tantalum, or niobium is formed on a metal plate of nickel, iron, nickel alloy, iron alloy, or the like, and metal powder such as tungsten, molybdenum, tantalum, or niobium is embedded in the surface layer. Even if a metal plate is used, the same effect can be obtained.

さらに本発明では金属板の表層にエミッタを保持してホロー構造の電極を製作するとき、大きな効果を発揮する。即ち、従来、エミッタをあらかじめ金属板上に塗布し、その後深絞りでカップ加工等を行うと、表面のエミッタが削り取られ問題があり、そのためまず金属板のカップ加工を行い、その後カップ内面にエミッタを塗布していた。しかしながら加工後のエミッタ塗布では、塗布方法が限定され、エミッタのペースト液を作成し、これをカップ内面に流し込み、加熱焼成する方法で行うのが通常であった。しかしこの方法ではエミッタの金属板への接着が十分でなく、ランプ製作中でのエミッタの脱落がしばしば発生する。本発明によれば、エミッタをあらかじめ板状の金属に強固に結合させることができ、また簡単な加工でホロー構造の電極を製作することができる。 Furthermore, in the present invention, when a hollow structure electrode is manufactured by holding an emitter on the surface of a metal plate, a great effect is exhibited. That is, conventionally, when an emitter is previously applied on a metal plate and then cup processing or the like is performed by deep drawing, there is a problem that the surface emitter is scraped off. Was applied. However, in the emitter application after processing, the application method is limited, and it is usual to prepare an emitter paste solution, pour it into the cup inner surface, and heat and bak it. However, this method does not provide sufficient adhesion of the emitter to the metal plate, and the emitter often falls off during lamp fabrication. According to the present invention, the emitter can be firmly bonded to the plate-like metal beforehand, and a hollow structure electrode can be manufactured by simple processing.

本発明によるエミッタ付電極の実施例を示す。0.2mm厚みのニッケル板の表面にほう化ランタン（LaB₆）を溶射し、これを圧延して0.1mmの板厚の電極板材を作った。このときLaB₆はニッケル表面の約３０μm深さに粒状に埋め込まれており、最表面ではLaB₆が約３０％ニッケル表面に露出している。この電極板材を用いて図７に示した有底電極を製作した。即ち、LaB₆を埋め込んだ面を内面にして型押しで外径1.7mmの円筒を作成し、底部に内部導入線６として外径0.6mmのコバール線を溶接した。円筒の長さは5mmである。この電極の品名をＤとする。さらに同様にタングステン酸バリウム（Ba₃WO₆）から成るエミッタをニッケル板に適用した。エミッタのタングステン酸バリウム（Ba₃WO₆）を埋め込んだ電極板材は上記と異なる方法で製作した。即ち、厚み0.2mmのニッケル板上に先ずニッケル金属紛を焼結させ、その上にBa₃WO₆粉末懸濁液をスプレイした後、これを厚み0.1mmに圧延することにより、ニッケル粉末に保持されたBa₃WO₆がニッケル板中に粒状で埋め込まれた板が作成できる。この電極板材を用いて上記と同様の有底円筒を製作した。この電極の品名をＥとする。さらに従来例として外径1.7mm、長さ5mmの深絞りニッケルカップを品名Ｆとした。 The Example of the electrode with an emitter by this invention is shown. Lanthanum boride (LaB ₆ ) was sprayed on the surface of a 0.2 mm thick nickel plate and rolled to produce an electrode plate material having a thickness of 0.1 mm. At this time, LaB ₆ is embedded in a granular form at a depth of about 30 μm on the nickel surface, and LaB ₆ is exposed on the nickel surface by about 30% on the outermost surface. The bottomed electrode shown in FIG. 7 was manufactured using this electrode plate material. That is, a cylinder with an outer diameter of 1.7 mm was prepared by embossing with the surface embedded with LaB ₆ as the inner surface, and a Kovar wire with an outer diameter of 0.6 mm was welded to the bottom as the internal lead-in wire 6. The length of the cylinder is 5 mm. The product name of this electrode is D. Similarly, an emitter made of barium tungstate (Ba ₃ WO ₆ ) was applied to the nickel plate. The electrode plate material in which the emitter barium tungstate (Ba ₃ WO ₆ ) was embedded was manufactured by a method different from the above. That is, a nickel metal powder is first sintered on a nickel plate having a thickness of 0.2 mm, and a Ba ₃ WO ₆ powder suspension is sprayed thereon, and then rolled to a thickness of 0.1 mm to hold the nickel powder. It is possible to produce a plate in which the processed Ba ₃ WO ₆ is granularly embedded in a nickel plate. A bottomed cylinder similar to the above was manufactured using this electrode plate material. The product name of this electrode is E. Furthermore, as a conventional example, a deep drawn nickel cup having an outer diameter of 1.7 mm and a length of 5 mm was designated as product name F.

これらの電極を使用して冷陰極蛍光ランプを製作し、特性試験を行った。ランプは外径3.0mm、電極間距離96mm、アルゴン10%混合ネオンガス10KPa、及び水銀を封入した。図１５に上記電極Ｄ、Ｅ、及びＦを使用したランプのランプ電流（mA）に対するランプ電圧（V）の特性を示す。従来電極Ｆに比較し、本発明の電極Ｄ及びＥでは同一ランプ電流でランプ電圧が低いこと、即ち本発明の電極では従来のニッケルカップ電極に比較して５〜２０％の省電力が得られることがわかる。またこれらのランプを点灯寿命試験を行ったところ、１００００時間経過しても本発明のランプのランプ電圧は従来例より低い状態を保っており、安定である。本発明になる電極において大きな省電力効果が得られ、かつ長時間点灯においてもランプ電圧が安定しているのは、本発明においてはエミッタを適度に埋め込んだ金属板で構成したホロー構造が電子放射に効率よく作用しており、かつ金属に埋め込まれているので、放電のイオン・スパッタリングに強いことによる。上記電極板材を使用して上記実施例以外の図３、図４、図５、図６及び図８の構造の電極を製作し、ランプに適用した場合、同様の効果が得られることは自明である。 Using these electrodes, cold cathode fluorescent lamps were manufactured and subjected to characteristic tests. The lamp was sealed with an outer diameter of 3.0 mm, a distance between electrodes of 96 mm, a 10% argon mixed neon gas of 10 KPa, and mercury. FIG. 15 shows the characteristics of the lamp voltage (V) with respect to the lamp current (mA) of the lamp using the electrodes D, E, and F. Compared to the conventional electrode F, the electrodes D and E of the present invention have the same lamp current and a low lamp voltage, that is, the electrode of the present invention can save 5 to 20% of power compared to the conventional nickel cup electrode. I understand that. Further, when these lamps were subjected to a lighting life test, the lamp voltage of the lamp of the present invention was kept lower than that of the conventional example even after 10,000 hours had elapsed, and was stable. In the electrode according to the present invention, a large power saving effect is obtained, and the lamp voltage is stable even when lit for a long time. In the present invention, a hollow structure composed of a metal plate in which an emitter is appropriately embedded has an electron emission. This is because it is highly resistant to ion sputtering of the discharge. It is obvious that the same effect can be obtained when an electrode having the structure of FIGS. 3, 4, 5, 6, and 8 other than the above embodiment is manufactured using the electrode plate material and applied to a lamp. is there.

また、タングステン酸バリウムはBa₃WO₆以外、他の化学形、例えばBaWO₄やBa₂CaWO_6、さらにこれらの化学量論組成から若干ずれたもの等を使用してもよい。上記エミッタはほう化ランタン、タングステン酸バリウム以外、アルミン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化イットリウム等が有効である。酸化イットリウムは上記の溶射あるいは粉末スプレイ法によってニッケル板に埋め込んだものを作成して、同様に電極を製作することができる。 In addition to Ba ₃ WO _6, barium tungstate may be used in other chemical forms such as BaWO ₄ and Ba ₂ CaWO _6, and those slightly deviating from the stoichiometric composition. For the emitter, other than lanthanum boride and barium tungstate, barium aluminate, barium zirconate, barium titanate, yttrium oxide and the like are effective. Yttrium oxide can be prepared by embedding it in a nickel plate by the above-mentioned spraying or powder spraying method, and an electrode can be produced in the same manner.

本発明では上記エミッタを埋め込んで板材とした後の工程で真空中で500℃〜900℃の温度で加熱処理を行うことを特徴とする。この真空加熱によって、埋め込んだエミッタ粒と金属基材との界面に存在する水分、炭水化物等の介在物が抜け、エミッタと金属との結合力が強まる効果がある。この温度が500℃以下では上記介在物の抜けが不十分である。また、900℃以上ではエミッタと金属の化学反応が起きるので、好ましくない。この加熱工程は板材を製作後、あるいは板材の曲げ加工後、あるいは電極に組み立て後、さらにランプに電極を組み込んだ後に実施してもよい。 The present invention is characterized in that heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C. to 900 ° C. in a vacuum in a step after embedding the emitter into a plate material. By this vacuum heating, inclusions such as moisture and carbohydrates present at the interface between the embedded emitter grains and the metal substrate are removed, and the bonding force between the emitter and the metal is enhanced. When this temperature is 500 ° C. or less, the inclusions are not sufficiently removed. Moreover, since the chemical reaction of an emitter and a metal occurs at 900 degreeC or more, it is not preferable. This heating step may be performed after the plate material is manufactured, after the plate material is bent, or assembled to the electrode, and further after the electrode is incorporated into the lamp.

図１０に示すようにホロー型電極の内側に前記センターポール２０が設けられている。実施例ではセンターポール２０、根元の金属製底板２１、および内部導入線６をコバール金属棒のヘッダー加工により一体製作した。センターポール２０は外径0.6mm、長さ３mm、底板２１は外径1.5mm、厚み1mmの円形、内部導入線６の外径は0.6mmである。この底板２１に0.1mm厚みのニッケル板を巻きつけ、端部を溶接した。このときニッケル円筒の外径は1.7mm長さは5mmであり、センターポール２０の先端はニッケル円筒の開口面より僅かに下がっている。このセンターポール２０の先端からニッケル円筒の開口面までの距離H(mm)がランプのランプ電圧低減に効果があることが分かった。この距離Hを種々変えて試験したところ、ホロー型電極のホローの長さをL(mm)とすると、0.1 ≦ H ≦ L/3の範囲で５〜７％のランプ電圧低減が見られた。この効果は、センターポールがホロー内部の電子増殖を一層促進し、その結果ランプ電圧低減となったことによると考えられる。このときホロー型電極の内壁とセンターポールの外面との間隙が重要であり、少なくとも0.2mm離れていることである。上記距離Hが0.1mmより短いと、放電のホロー内部への入り込みが悪く、また距離HがL/3より長いとホロー内部の放電への影響が小さい。 As shown in FIG. 10, the center pole 20 is provided inside the hollow electrode. In the embodiment, the center pole 20, the base metal bottom plate 21, and the internal lead-in wire 6 were integrally manufactured by processing a Kovar metal bar header. The center pole 20 has an outer diameter of 0.6 mm, a length of 3 mm, the bottom plate 21 has a circular shape with an outer diameter of 1.5 mm and a thickness of 1 mm, and the inner lead wire 6 has an outer diameter of 0.6 mm. A nickel plate having a thickness of 0.1 mm was wound around the bottom plate 21 and the ends were welded. At this time, the outer diameter of the nickel cylinder is 1.7 mm and the length is 5 mm, and the tip of the center pole 20 is slightly lower than the opening surface of the nickel cylinder. It has been found that the distance H (mm) from the tip of the center pole 20 to the opening surface of the nickel cylinder is effective in reducing the lamp voltage of the lamp. When this distance H was variously tested, when the length of the hollow of the hollow electrode was L (mm), a lamp voltage reduction of 5 to 7% was observed in the range of 0.1 ≦ H ≦ L / 3. This effect is thought to be due to the fact that the center pole further promotes electron multiplication inside the hollow, resulting in a reduction in lamp voltage. At this time, the gap between the inner wall of the hollow electrode and the outer surface of the center pole is important and is at least 0.2 mm apart. When the distance H is shorter than 0.1 mm, the discharge does not enter the hollow, and when the distance H is longer than L / 3, the influence on the discharge inside the hollow is small.

以上より、ガラス管の両端に設けた電極において、前記電極は金属を基材とした電極板材を曲げ加工して製作した電極部材を組み合わせてこれをホロー型構造としたことにより、高融点金属材料やエミッタを使用した電極を簡易かつ安価に製作でき、その結果電子放射性に優れ、耐スパッタリング性の電極を提供でき、省電力で長寿命な冷陰極蛍光ランプを実現すことができる。 As described above, in the electrodes provided at both ends of the glass tube, the electrode is a refractory metal material by combining an electrode member manufactured by bending an electrode plate material based on a metal to form a hollow structure. As a result, it is possible to easily and inexpensively manufacture an electrode using an emitter, and to provide an electrode having excellent electron emission and sputtering resistance, thus realizing a cold cathode fluorescent lamp having a low power consumption and a long life.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。例えば図２のように筒状部の一端を押しつぶした構成において、押しつぶし部分は閉塞されていることを要せず、隙間があっても問題ない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, in the configuration in which one end of the cylindrical portion is crushed as shown in FIG. 2, the crushed portion does not need to be closed, and there is no problem even if there is a gap.

本発明に係る冷陰極蛍光ランプの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the cold cathode fluorescent lamp which concerns on this invention. 一端が開口したホロー型構造の電極を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrode of the hollow type | mold structure which one end opened. 電極板材を半円状に曲げた電極部材を組み合わせることによって円筒状の筒状部を構成するときの概念図である。It is a conceptual diagram when a cylindrical cylindrical part is comprised by combining the electrode member which bent the electrode plate material in the semicircle shape. 半楕円状に曲げた電極部材を組み合わせることによって楕円筒状の筒状部を構成するときの概念図である。It is a conceptual diagram when an elliptical cylindrical part is comprised by combining the electrode member bent in semi-ellipse shape. 電極板材を両端部で径を変えて半円状として当該電極部材を組み合わせることによって円錐台状の筒状部を構成するときの概念図である。It is a conceptual diagram when a truncated cone-shaped cylindrical part is comprised by combining the said electrode member by making the electrode plate material into a semicircle shape by changing a diameter at both ends. 電極板材を半六角形筒状に曲げた電極部材を組み合わせて六角柱筒の筒状部を構成するときの概念図である。It is a conceptual diagram when the cylindrical part of a hexagonal column cylinder is comprised combining the electrode member which bent the electrode plate material in the semi-hexagonal cylinder shape. 半円状に曲げた電極部材をプレスで折り曲げて製造された有底円筒の電極構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the electrode structure of the bottomed cylinder manufactured by bending the electrode member bent in the semicircle shape with the press. 内部導入線の先端に金属製円板を設けて製造された電極構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the electrode structure manufactured by providing a metal disk at the front-end | tip of an internal introduction line. センターポールを設けた電極の構造を例示する側面図である。It is a side view which illustrates the structure of the electrode which provided the center pole. センターポール、底板及び内部導入線を同一材料によりヘッダー加工あるいはフォーミング加工で形成した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which formed the center pole, the baseplate, and the internal lead wire by the header process or the forming process with the same material. 一体成形されたセンターポール及び内部導入線を示す正面図である。It is a front view which shows the center pole and internal lead wire which were integrally molded. 図１１のセンターポール及び内部導入線を取り付けた電極の正面断面図である。It is front sectional drawing of the electrode which attached the center pole and internal lead-in of FIG. ２層構造の電極板材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrode plate material of a two-layer structure. 本発明に係る電極Ａ及びＢ、及び従来例の電極Ｃを使用した冷陰極蛍光ランプに対する１００００時間までの点灯試験結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the lighting test result to 10000 hours with respect to the cold cathode fluorescent lamp using the electrodes A and B which concern on this invention, and the electrode C of the prior art example. 本発明に係る電極Ｄ、Ｅ、及び従来の電極Ｆを使用したランプのランプ電流（mA）に対するランプ電圧（V）の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the lamp voltage (V) with respect to the lamp current (mA) of the lamp | ramp which uses the electrodes D and E which concern on this invention, and the conventional electrode F. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ガラス管
２蛍光体被膜
３放電媒体
４電極
４Ａ筒状部
４Ｂ底部
５外部導入線
６内部導入線
８，９半円筒状の電極部材
１０，１１半楕円状の電極部材
１２，１３半円錐台状の電極部材
１４，１５半六角形筒状の電極部材
１６有底円筒を構成する電極部材
１７二つ折りの基端部
１８金属製円板
１９円筒状に成形された電極部材
２０センターポール
２１底板
２６電極板材を構成する第一層
２７電極板材を構成する第二層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass tube 2 Phosphor film 3 Discharge medium 4 Electrode 4A Cylindrical part 4B Bottom part 5 External lead-in line 6 Internal lead-in line 8,9 Semi-cylindrical electrode member 10,11 Semi-elliptical electrode member 12,13 Semi-conical truncated cone Electrode member 14, 15 Semi-hexagonal cylindrical electrode member 16 Electrode member constituting a bottomed cylinder 17 Folded base end 18 Metal disc 19 Cylindrical electrode member 20 Center pole 21 Bottom plate 26 First layer constituting electrode plate material 27 Second layer constituting electrode plate material

Claims

内面に蛍光体被膜を形成したガラス管内に放電媒体を封入し、かつ前記ガラス管の両端に内部導入線に接続した電極を設けて成る冷陰極蛍光ランプであって、
前記電極は電極板材を曲げ加工して製作された単数又は複数の電極部材を用いてホロー型構造とされ、
前記電極のランプ径方向断面積をＳ（cm²）、ランプ電流をＩ（Ａ）とすると、
0.04 ≦I/S ≦6であることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。 A cold cathode fluorescent lamp comprising a discharge tube sealed in a glass tube having a phosphor coating on the inner surface, and electrodes connected to internal lead wires at both ends of the glass tube;
The electrode has a hollow structure using one or a plurality of electrode members manufactured by bending an electrode plate,
When the sectional area in the lamp radial direction of the electrode is S (cm ² ) and the lamp current is I (A),
A cold cathode fluorescent lamp, wherein 0.04 ≦ I / S ≦ 6.

上記電極部材はランプ径方向の断面が半円、半楕円、又は半多角形の形状を呈することを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ。 The cold cathode fluorescent lamp according to claim 1, wherein the electrode member has a semicircular, semi-elliptical, or semi-polygonal cross section in the lamp radial direction.

前記電極は、２個の電極部材の側面を端縁部分で付き合わせ或いは部分的に重ね合わせて接合することにより円筒状、楕円状、又は多角形筒状の筒状部が成形され、前記筒状部に、内部導入線に接続する底部が形成されて成ることを特徴とする請求項２記載の冷陰極蛍光ランプ。 The electrode has a cylindrical, elliptical, or polygonal cylindrical portion formed by joining the side surfaces of two electrode members together at the edge portion or by overlapping each other, and forming the cylindrical portion The cold cathode fluorescent lamp according to claim 2, wherein a bottom portion connected to the internal lead-in line is formed in the shape portion.

前記底部は、筒状部の一端開口部が押しつぶされて構成されることを特徴とする請求項３記載の冷陰極蛍光ランプ。 The cold cathode fluorescent lamp according to claim 3, wherein the bottom portion is formed by crushing one end opening of a cylindrical portion.

前記底部は、前記筒状部の円筒状、楕円筒状、又は多角形筒状に対応される形状を有し、金属製の円形板、楕円形板、又は多角形板にて構成される請求項３記載の冷陰極蛍光ランプ。 The bottom portion has a shape corresponding to a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape of the cylindrical portion, and is configured by a metal circular plate, an elliptical plate, or a polygonal plate. Item 4. The cold cathode fluorescent lamp according to Item 3.

前記電極は、断面形状が半円、半楕円、又は半多角形の凹部が内側となるように、前記電極部材の軸方向中央部から二つ折りとされ、全体として円筒状、楕円状、又は多角形筒状の筒状部が成形され、前記二つ折りの基端部を内部導入線に接続する底部とすることを特徴とする請求項２記載の冷陰極蛍光ランプ。 The electrode is folded in half from the axial center of the electrode member so that the cross-sectional shape is a semicircle, a semi-ellipse, or a semi-polygonal recess, and is generally cylindrical, oval, or multiple 3. The cold cathode fluorescent lamp according to claim 2, wherein a rectangular tubular portion is formed, and the base end portion of the fold is used as a bottom portion connected to an internal lead-in line.

前記電極は、電極板が曲げ加工されて断面形状が円、楕円、又は多角形を呈する電極部材にて構成された筒状部と、筒状部の一開口部を閉塞する底部から成り、前記底部は、前記筒状部の円筒状、楕円筒状、又は多角形筒状に対応される形状を有し、金属製の円形板、楕円形板、又は多角形板にて構成される請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ。 The electrode is composed of a cylindrical portion formed of an electrode member whose electrode plate is bent to have a circular, elliptical, or polygonal cross-sectional shape, and a bottom portion that closes one opening of the cylindrical portion, The bottom portion has a shape corresponding to a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape of the cylindrical portion, and is configured by a metal circular plate, an elliptical plate, or a polygonal plate. 1. The cold cathode fluorescent lamp according to 1.

前記底部には電極の内部に位置させてセンターポールを設けた特徴とする請求項３乃至７の何れか１項記載の冷陰極蛍光ランプ。 The cold cathode fluorescent lamp according to any one of claims 3 to 7, wherein a center pole is provided at the bottom portion inside the electrode.

前記センターポールの先端から前記電極の先端開口面までの距離をＨ（mm）、ホローの長さをＬ（mm）とすると、
0.1 ≦ H ≦ L/3の関係を有することを特徴とする請求項８記載の冷陰極蛍光ランプ。 When the distance from the tip of the center pole to the tip opening surface of the electrode is H (mm) and the length of the hollow is L (mm),
9. The cold cathode fluorescent lamp according to claim 8, wherein a relationship of 0.1 ≦ H ≦ L / 3 is satisfied.

前記底部には電極の内部に位置させてセンターポールを設け、前記センターポール、底部及び内部導入線はヘッダー加工又はフォーミング加工により一体成形されていることを特徴とする請求項５記載の冷陰極蛍光ランプ。 6. The cold cathode fluorescent lamp according to claim 5, wherein a center pole is provided in the bottom portion so as to be positioned inside the electrode, and the center pole, the bottom portion, and the internal lead-in wire are integrally formed by header processing or forming processing. lamp.

前記電極板材は、（１）タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板材、
（２）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板の上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属板を積層したもの、
（３）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金のうちの少なくとも１種の板上にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属膜を形成したもの、
（４）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金板のうちの少なくとも１種にタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の高融点金属粉末を埋め込んだもの、及び
（５）ニッケル、鉄、ニッケル合金、鉄合金、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタルのうちの少なくとも１種の板材の表層にエミッタが埋め込まれたもの、の中から選ばれた一種類のものであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項記載の冷陰極蛍光ランプ。 The electrode plate material is (1) at least one plate material of tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, nickel, iron, nickel alloy, iron alloy,
(2) A laminate of at least one refractory metal plate of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum on at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, iron alloy,
(3) A structure in which at least one refractory metal film of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum is formed on at least one plate of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy,
(4) At least one of nickel, iron, nickel alloy, and iron alloy plate embedded with at least one refractory metal powder of tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum, and (5) nickel, iron And an emitter embedded in a surface layer of at least one plate material selected from nickel alloy, iron alloy, tungsten, molybdenum, niobium, and tantalum. Item 11. The cold cathode fluorescent lamp according to any one of Items 1 to 10.

前記エミッタは、ほう化ランタン、タングステン酸バリウム、アルミン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化イットリウムのうちの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１記載の冷陰極蛍光ランプ。 The cold cathode fluorescent lamp according to claim 11, wherein the emitter is at least one of lanthanum boride, barium tungstate, barium aluminate, barium zirconate, barium titanate, and yttrium oxide.

前記エミッタを備えた電極板材は、前記板材に前記エミッタが埋め込まれた後、真空中で５００°Ｃから9００°Ｃの温度で加熱処理が施されたことを特徴とする請求項１２記載の冷陰極蛍光ランプ。
13. The cooling according to claim 12, wherein the electrode plate material provided with the emitter is heat-treated at a temperature of 500 ° C. to 900 ° C. in a vacuum after the emitter is embedded in the plate material. Cathode fluorescent lamp.