JP2004199965A - Electrode member for discharge tube, and discharge tube and liquid crystal display using electrode member - Google Patents
Electrode member for discharge tube, and discharge tube and liquid crystal display using electrode member Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004199965A JP2004199965A JP2002366003A JP2002366003A JP2004199965A JP 2004199965 A JP2004199965 A JP 2004199965A JP 2002366003 A JP2002366003 A JP 2002366003A JP 2002366003 A JP2002366003 A JP 2002366003A JP 2004199965 A JP2004199965 A JP 2004199965A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode member
- metal layer
- discharge tube
- electrode
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 68
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 28
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 25
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電管内の電極の放電部となる放電管用電極部材、およびこれを用いる放電管並びに液晶ディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から多分野において放電管が様々な用途に用いられている。最近では、特に放電管の1つである冷陰極蛍光ランプは、ノートパソコンなどの液晶ディスプレイ用のバックライトなどとして幅広く活躍している。
【0003】
ノートパソコンのような携帯機器では、携帯時には携帯機器を駆動させる電力源を内部バッテリに依存する。液晶ディスプレイ用のバックライトもバッテリ駆動によって点灯させられる。しかし、バッテリの電力容量には限界がある。そこで、バックライトとなる冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減が重要となる。
【0004】
電力損失を低減して消費電力の効率化をはかり、低消費電力化を図るには、冷陰極蛍光ランプの消費電力の大きな原因となる放電の際の電力損失をできるだけ少なくする必要がある。従来から、(1)放電管内に設置される電極の放電部となる電極部材(以下、電極部材とする)には、電子を放出しやすい仕事関数が小さい金属材料を適用すると、冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減として有効であることが知られている。
【0005】
また、冷陰極蛍光ランプが液晶ディスプレイ用のバックライトとして用いられる場合などでは、ユーザが1日に使用する時間が長いなどで、寿命がつきるのが、ユーザのニーズ等と対比して短期間となりやすいことが多い。よって、蛍光ランプを長寿命化することも大きな課題となる。
【0006】
冷陰極蛍光ランプの寿命は、冷陰極管(通常はガラス管が多い)内に充填される水銀蒸気の消耗速度に大きく依存することが知られている。冷陰極管内には、水銀とは別にアルゴンやネオンなどの希ガスの封入気体が封入されている。冷陰極蛍光ランプの両端の電極に十分な電圧がかかると、陽イオン化された希ガスの封入気体は陰極の電極部材に衝突して電極部材をスパッタリングする。そのスパッタリングによって、電極部材の原子が封入気体中へ飛び出し、水銀とアマルガムを形成したりする。その結果、冷陰極管内の水銀蒸気が消耗してしまい、蛍光ランプの寿命となってしまう場合がある。したがって、このような(2)水銀蒸気の消耗をできるだけ防止するため、電極部材がなるべくスパッタリングされないようにスパッタ率が小さい電極部材を電極の放電部に用いることが必要である。
【0007】
上記、(1)電極部材に電子を放出しやすく、仕事関数が低くなる金属材料を適用することで冷陰極蛍光ランプの消費電力の低減を図り、(2)水銀蒸気の消耗を防止するため、スパッタ率が低い電極部材を用いて冷陰極蛍光ランプの長寿命化する課題とを解決する手段を提供するものとしては、特開2002−100319号公報および特開2002−110085号公報がある。これらの公報では、仕事関数が小さく、スパッタ率を低下させる電極部材として、ニオブ、チタン、タンタル又はこれらの合金から選択される金属材料を、電極部材の材料として選択的に用いることが記載されている。その効果として、これら金属材料は従来、用いられてきたニッケル系の金属またはこれらの合金に比べて高融点金属であり、仕事関数が小さく、電極部材のスパッタ率を低下させて蛍光ランプを長寿命化できることが示されている。
【0008】
さらに、特開2002−175776号公報では、ニオブ、チタン、タンタル又はこれらの合金(以下、これらを含め、高融点を有する金属を高融点金属とする)から選択される金属材料で放電部として先端にある電極部材に凹部を形成した電極を作製することが記載されている。該公報では電極部材に凹部を形成したことにより、ホロー電極の利点となるホロー効果をえることができる消費電力の低下、低発熱化、長寿命化をはかることができることが示されている。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−175776号公報
【特許文献2】
特開2002−110085号公報
【特許文献3】
特開2002−100319号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高融点金属材料は、従来から用いられてきたニッケルとその合金(以下、ニッケル材とする)と比較するとかなり高価であるため、高融点金属材料を用いた電極部材にはコストがかかる。事例としても、例えば、高融点金属材料の電極部材に、モリブデンあるいはニオブ等が一部の蛍光ランプに実用化されているが、従来のニッケル材の電極より価格が数倍となるという現状がある。
【0011】
また、主として高融点金属材料を用いた電極部材は、従来の機械加工と比較して難しい場合がある。例えば、高融点金属材料は従来のニッケル材に比べ頑強な材料特性であるために、素材である板材を放電部として希望する形状の電極部材に加工成形することが難しいことなどが挙げられる。したがって、加工が困難であるという観点からもコスト高くなる場合がある。
【0012】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、放電管が安価であり、長寿命、低消費電力となることを実現する放電管用電極部材およびこれを用いる放電管並びに液晶ディスプレイを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の放電管用電極部材は、放電管内に設置される電極の放電部となる放電管用電極部材において、前記電極部材は、金属層(A)の表面に、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)を被覆した部分を有する被覆金属電極部材であることを特徴とする。
【0014】
上記本発明の放電管用電極部材を放電管に用いることにより、金属層(A)に高融点金属層(B)を被覆させることで、高融点金属層(B)を主として用いた電極部材よりも安価とすることができるなど、様々な利点がある。
【0015】
また、金属層(A)の表面を少なくとも部分的に被覆している高融点金属層(B)はスパッタ率が小さく、放電管内部の水銀などを消費したりすることが防止できるため、長寿命化であることには問題はない。
【0016】
また、高融点金属層(B)は、仕事関数が小さいために、放電の際の陰極降下電圧を少さくすることができる。よって、消費電力を低減できるという観点に関しても問題はない。
【0017】
このような構成の電極とするには、例えば、金属層(A)で電極を形成し、その後、金属層(A)の表面に高融点金属層(B)の膜を被覆させたり、以下の予め金属層(A)の表面に高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を用いて電極部材を作製する方法など、様々な方法が考えられる。
【0018】
ここで、上記、本発明の放電管用電極部材の前記金属層(A)は、ニッケルまたはニッケル合金からなる金属層であってもよい。
【0019】
また、上記、本発明の放電管用電極部材の前記高融点金属層(B)は、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)若しくはニオブ(Nb)またはそれらの合金、のうち少なくとも1つからなる金属層であってもよい。
【0020】
上記、本発明の放電管用電極部材の前記被覆金属電極部材は、前記金属層(A)に前記高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板を加工して形成されてもよい。
【0021】
このように、予め前記金属層(A)に前記高融点金属層(B)をクラッドしたクラッド板から電極部材を加工することで、複雑な電極部材の形成も、高融点金属層(B)の板から形成するよりも機械加工等が容易となる。一般に金属層(A)が高融点金属層(B)に比べ融点が低いと塑性加工が容易である。したがって、このようにすると複雑な形状の放電管用電極部材を形成することもできる。
【0022】
上記、本発明の前記電極部材は、凹部を有しホロー効果のある電極部材であって、前記凹部の少なくとも内側表面は、前記金属層(B)が前記金属層(A)の表面に被覆していてもよい。
【0023】
このような構成とすることで、さらにホロー効果が起こる電極部材の凹部内面表面において高融点金属層(B)を被覆させることができ、従来と同様のホロー効果の、低消費電力、長寿命化、低発熱化と、高融点金属層(B)による低消費電力、長寿命化の複合化した特性を得ることができる。
【0024】
また、本発明の放電管は上記本発明の放電管用電極部材を用いて電極の放電部とすることを特徴とする。
【0025】
また、本発明の前記放電管は、液晶ディスプレイ用のバックライト向けの蛍光ランプであってもよい。
【0026】
また、本発明の液晶ディスプレイは上記本発明の放電管をバックライトとして用いたことを特徴とする。
【0027】
本発明は、上述のように金属層(A)と高融点金属金属層(B)とを併せた放電管用電極部材を用いることで、放電管およびこれを用いる液晶ディスプレイの低コスト化、長寿命化、低消費電力化等様々な効果を得ることができるようになる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明の実施形態は本発明を実施する上で好ましい一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【0029】
図1は、本発明の電極部材の素材であるクラッド板10の構造図である。このクラッド板10は、以下に説明する金属クラッド手法を用いて作製できるものである。各金属層は所望の厚さになるようにクラッドの工程にて調整される。高融点金属層(B)1とニッケル材層(A)2をクラッドする方法は、圧延法や爆発法が一般的には用いられている。本実施形態では、クラッド板10を形成するのに圧延法を用いたが、クラッド板材を作成する方法であれば何であってもよい。それぞれの方法に対してそれぞれ利点等が異なるため、クラッド板の作製には最適な方法が選ばれるべきである。例えば、圧延法の利点は、要求される板厚と精度のクラッド板を容易にかつ高精度に形成可能であるため、薄い高融点金属層(B)1を形成することに適している。前記高融点金属層(B)1は、例えば5μmの厚さで金属層(A)2の板の片面にクラッドされて、本発明の板材であるクラッド板10が完成する。ここで、クラッド板10はその用途等、必要に応じて前記高融点金属層(B)1はニッケル材の金属層(A)2の板の両面にクラッドされている金属層構造としてもよい。
【0030】
図2は、図1のクラッド材10を用いて形成された本発明のホロー型電極20である。ホロー型電極は、放電部である電極部材20aと導入線4からなる。導入線4は、後の工程でガラス管へ融着させることを考慮し、公知技術と同様にガラスビーズ3を図3のように融着させておくこともできる。ホロー型電極部材20は、従来から蛍光ランプに良く用いられている。ホロー効果が得られ、熱陰極蛍光ランプと近似する輝度等を得ることができるなどの利点が得られる効果は従来と同様である。
【0031】
図1のクラッド板10を本発明のホロー型電極部材20aに機械加工する。本実施形態では、高融点金属層(B)1がホロー型電極部材20aの凹部の内側表面になるように加工形成する。金属層(A)2は高融点金属層(B)1に比べて、機械加工しやすくかつ安価な金属材料であるニッケル材からなることとしているが、実際は鉄(Fe)や銅(Cu)、アルミニウム(Al)、またはその合金などであってもよく、最適な金属層(A)が選ばれるべきである。
【0032】
クラッド板10は、電極部材20aの厚さが従来と一定の場合では、金属層(A)2が高融点金属層(B)1に比べて厚くなるほど高価な高融点金属の厚さを薄くできるために電極部材20aの全体の材料費も安くなり、ニッケル等の塑性加工が容易な金属の特性によって板材からの凹部を有する電極部材20aの形成が高融点金属の電極と比べ容易となる。この効果によって、安価にかつ電極部材を大量生産することができることとなる。その上、ホロー型電極部材の凹部形状だけでなく、さらに複雑な電極形状である電極部材の提供も可能となる。例えば、複数の凹部を有する形状、テーパ状、などの複雑形状を有する電極部材を形成することも可能となる。ここで、クラッド材10から、それら電極部材への機械加工方法等は、従来公知の方法等を考慮して、本発明に適するものを選べばよい。
【0033】
図3は、前記電極20であるホロー型陰極20を用いてなる冷陰極蛍光ランプ30である。この冷陰極蛍光ランプ30は、希ガス及び水銀蒸気が充填されたガラス管5の内部に一対のホロー型陰極20が対向して配置され、ガラス管5の内壁に蛍光膜6が被覆された放電管である一対のホロー型陰極20とガラス管5は、予め導入線4に融着されたガラスビーズ3をガラス管5と融着することで、融着される。冷陰極蛍光ランプの一対の電極には導入線4の一端が接続され、導入線4の他端はガラス管の両端から外部に導出される。一対のホロー型陰極20間にこの導入線4を介して外部から放電に十分な電圧を印加すると、ホロー型陰極20の放電部20aの表面である高融点金属層(B)1から主に電子が放出される。放出された電子はガラス管5内に存在する水銀原子に衝突して水素原子を励起させ、紫外線を発生させる。この紫外線は、ガラス管5の内壁に形成された蛍光膜6に衝突し、可視光線に波長変換され、冷陰極蛍光ランプ30が発光する。
【0034】
本実施形態の冷陰極蛍光ランプ30の構成をより詳説すると、ガラス管5の内径は2.0mmで、一対のホロー型陰極20の距離は50mm、ガラス管1内にはArガス10%−Neガス90%の混合ガスがガス圧10KPaで、また水銀(Hg)500μgを封入している。ここで、円筒形状であるホロー型陰極20の電極部材20aにおいて、円筒部の底面円の外径は1.7mmφであり、円筒部の円筒軸方向の長さは3.0mmである。
【0035】
このような放電管では、ホロー型陰極20の電極部材(放電部)20aの内面で放電現象が起こりやすいことが知られている。したがって、放電に直接的に関与し、スパッタ率が高くなりやすい凹部の内側表面部分に高融点金属層(B)1を被覆させた本実施形態の電極20であれば、高融点金属の利点であるスパッタ率が小さく、蛍光ランプ中の水銀の消耗防止による長寿命化を図ることができ、仕事関数が小さく陰極での電圧降下が少なく、消費電力も低減できるという利点を有した冷陰極蛍光ランプ30を提供できることとなる。すなわち、電極部材20aからなるホロー型陰極20を用いてなる本実施形態の冷陰極蛍光ランプ30は、上記の理由により、従来のニッケルのみ、あるいは、高融点金属材料からなる電極部材より、製造が容易であり、低コスト、長寿命、低消費電力等を達成することができる。よって、このような効果等を勘案すれば、本発明の放電管は、例えば、液晶ディスプレイ用のバックライト等に使われる冷陰極蛍光ランプとして好適である。液晶ディスプレイでは、低価格化、長寿命化、消費電力の低減が切望されているのはすでに述べたとおりであり、本発明の放電管は低コスト、長寿命、低消費電力等を液晶ディスプレイに用いることによっても達成することができる。
【0036】
本願発明者が鋭意検討した結果、本実施形態に於いて、高融点金属層(B)1が少なくとも5μm以上あれば、スパッタ率の低減、消費電力の低減、という効果を得ることに問題はない。しかし、あまりに高融点金属層(B)1が厚くなりすぎると材料費の低減、機械加工の容易化、という効果が小さくなる場合がある。すなわち、高価な高融点金属の量を電極部材全体において少なくすると、電極部材全体の材料費の高騰は避けられるが、スパッタ率の低減は高融点金属材料の特性であるので長寿命化や消費電力の低減という効果が得にくくなってしまう。しかしながら、高融点金属層(B)1の厚さは、実際の取引やニーズによる電極部材20の使用態様や高融点金属の種類、金属層(A)2の両面に、高融点金属層(B)1を被覆した場合など等には放電特性が異なることがあるので、5μmよりも薄くても、また、かなり厚くてもよい場合がある。
【0037】
また、高融点金属層(B)1は、好ましくは仕事関数の小さいニオブ材であり、金属層(A)2は機械加工しやすいニッケルが良いが、同様の理由等によりそれらの材料には限定されず、高融点金属層(B)1は金属層(A)2よりも高融点の材料であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0038】
また、本発明の放電管は冷陰極蛍光ランプ以外であってもよい。例えば、冷陰極を用いる放電管は勿論、また、冷陰極以外でもセミホット型の放電管等にも幅広く適用することができる。
【0039】
【実施例】
(実施例および比較例)
高融点金属層(B)1にモリブデン(Mo)材を用い、ニッケル(Ni)金属層(A)2に圧延法でクラッド板10作製した。モリブデン層は5μmでクラッド板10の厚さは0.1mmである。このクラッド板10を使い、図2に示す形状のホロー型電極20を形成した。ホロー型電極20における電極部材20aの底面円の径は1.7mmφで、円筒軸方向の高さは3mmである。
【0040】
このホロー型電極を用いて上述の通り、図3に例示される冷陰極蛍光ランプ30を作製し、本発明の実施例とした。また、比較の例として、本発明の電極部材20を用いていない従来のニッケル材の電極部材を用いて、冷陰極蛍光ランプもそれ以外は同様の方法・材にて作製し、冷陰極蛍光ランプの効率を表す特性として重要な陰極降下電圧を対比し、測定した。陰極降下電圧は蛍光ランプの全長を変化させ、直流電圧を蛍光ランプに印加してランプ電圧を測定して求めた。その結果、従来公知の蛍光ランプが120Vであったのに対し、本発明の蛍光ランプの陰極降下電圧は110Vと約9%小さかったため、消費電力の低減が図れた。また、寿命については、実施例は比較例と対比して1.5倍以上伸びることが確認され、スパッタ率の低減によって長寿命化が図れたと推測できる。また、電極部材20aの板材であるクラッド材10は、モリブデンを5μm使ったのみであり、殆ど大部分がニッケルであるために材料費の低減と、機械加工の容易化等に関してもモリブデンを用いた電極部材よりも向上させることができた。以上より、本発明品が優れた効果を奏することは明白である。したがって、いろいろな用途向けの蛍光ランプ、例えば液晶ディスプレイ用のバックライト等に適用することができ、産業上非常に有用である。
【0041】
【発明の効果】
本発明の電極部材を放電管に用いることにより、放電管の低コスト、低消費電力、長寿命化等を図ることができる。よって、この放電管を液晶ディスプレイに用いれば液晶ディスプレイの低コスト、低消費電力、長寿命化等も図ることができ、産業上非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電極部材の素材であるクラッド板の構造図である。
【図2】本発明に係る電極の構造図である。
【図3】本発明に係る冷陰極蛍光ランプの構造図である。
【符号の説明】
1 高融点金属層(B)、2 金属層(A)、3 ガラスビーズ、4 導入線、5 ガラス管、6 蛍光体、10 クラッド板、20 電極(ホロー型陰極)、20a 電極部材(放電部)、30 冷陰極蛍光ランプ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge tube electrode member serving as a discharge portion of an electrode in a discharge tube, a discharge tube using the same, and a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, discharge tubes have been used for various applications in various fields. Recently, a cold cathode fluorescent lamp, which is one of the discharge tubes, is widely used as a backlight for a liquid crystal display of a notebook computer or the like.
[0003]
In a portable device such as a notebook personal computer, a power source for driving the portable device at the time of carrying depends on an internal battery. The backlight for the liquid crystal display is also turned on by battery operation. However, there is a limit to the power capacity of a battery. Therefore, it is important to reduce the power consumption of the cold cathode fluorescent lamp serving as the backlight.
[0004]
In order to reduce power loss and increase power consumption efficiency and reduce power consumption, it is necessary to minimize power loss during discharge, which is a major cause of power consumption of cold cathode fluorescent lamps. 2. Description of the Related Art Conventionally, (1) when a metal material having a small work function that easily emits electrons is applied to an electrode member (hereinafter, referred to as an electrode member) serving as a discharge portion of an electrode installed in a discharge tube, a cold cathode fluorescent lamp is used. Is known to be effective in reducing power consumption.
[0005]
In addition, when a cold cathode fluorescent lamp is used as a backlight for a liquid crystal display, the life of the user is shortened compared to the needs of the user because the user spends a long time in one day. Often easy. Therefore, extending the life of the fluorescent lamp is also a major issue.
[0006]
It is known that the life of a cold cathode fluorescent lamp greatly depends on the consumption rate of mercury vapor filled in a cold cathode tube (usually a glass tube is often used). A sealed gas of a rare gas such as argon or neon is sealed in the cold cathode tube separately from mercury. When a sufficient voltage is applied to the electrodes at both ends of the cold cathode fluorescent lamp, the charged gas of the cationized rare gas collides with the cathode electrode member to sputter the electrode member. Due to the sputtering, atoms of the electrode member fly out into the sealed gas to form mercury and amalgam. As a result, the mercury vapor in the cold-cathode tube is consumed, and the life of the fluorescent lamp may be reduced. Therefore, in order to prevent (2) consumption of mercury vapor as much as possible, it is necessary to use an electrode member having a low sputtering rate for the discharge portion of the electrode so that the electrode member is not sputtered as much as possible.
[0007]
In order to reduce the power consumption of the cold cathode fluorescent lamp by applying a metal material that easily emits electrons to the electrode member and has a low work function, and (2) to prevent consumption of mercury vapor, JP-A-2002-100319 and JP-A-2002-1110085 provide means for solving the problem of prolonging the life of a cold cathode fluorescent lamp using an electrode member having a low sputtering rate. In these publications, the work function is small, and it is described that a metal material selected from niobium, titanium, tantalum or an alloy thereof is selectively used as a material of the electrode member as an electrode member for reducing the sputtering rate. I have. As an effect, these metal materials have a higher melting point than conventional nickel-based metals or their alloys, have a low work function, reduce the sputtering rate of electrode members, and extend the life of fluorescent lamps. It is shown that it can be converted.
[0008]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-175776, the discharge portion is made of a metal material selected from niobium, titanium, tantalum, or an alloy thereof (hereinafter, a metal having a high melting point is referred to as a high melting point metal). To produce an electrode in which a concave portion is formed in the electrode member described in the above. This publication discloses that by forming a concave portion in an electrode member, it is possible to reduce power consumption, reduce heat generation, and extend the life, which can provide a hollow effect which is an advantage of a hollow electrode.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-175776 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-110085 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100319
[Problems to be solved by the invention]
However, the refractory metal material is considerably more expensive than conventionally used nickel and its alloy (hereinafter, referred to as nickel material), so that the electrode member using the refractory metal material is expensive. As an example, for example, molybdenum or niobium has been put to practical use in some fluorescent lamps as an electrode member made of a high-melting metal material, but the price is several times higher than that of a conventional nickel material electrode. .
[0011]
Further, an electrode member mainly using a high melting point metal material may be difficult as compared with conventional machining. For example, since a high melting point metal material has more robust material characteristics than a conventional nickel material, it is difficult to form a plate material as a discharge portion into an electrode member having a desired shape as a discharge portion. Therefore, the cost may increase from the viewpoint of difficulty in processing.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a discharge tube electrode member that realizes low cost, long life, and low power consumption of a discharge tube, a discharge tube using the same, and a liquid crystal display. With the goal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an electrode member for a discharge tube according to the present invention is an electrode member for a discharge tube, which is a discharge portion of an electrode installed in the discharge tube, wherein the electrode member has a metal layer on a surface of a metal layer (A). It is a coated metal electrode member having a portion coated with a high melting point metal layer (B) having a higher melting point than (A).
[0014]
By using the electrode member for a discharge tube of the present invention for a discharge tube, the metal layer (A) is coated with the high melting point metal layer (B). There are various advantages such as being able to be inexpensive.
[0015]
In addition, the high melting point metal layer (B) that at least partially covers the surface of the metal layer (A) has a low sputter rate and can prevent consumption of mercury and the like inside the discharge tube, and thus has a long life. There is no problem that it is a conversion.
[0016]
In addition, since the refractory metal layer (B) has a small work function, the cathode drop voltage at the time of discharge can be reduced. Therefore, there is no problem from the viewpoint that power consumption can be reduced.
[0017]
In order to form an electrode having such a configuration, for example, an electrode is formed from the metal layer (A), and then the surface of the metal layer (A) is coated with a high-melting point metal layer (B). Various methods are conceivable, such as a method of manufacturing an electrode member using a clad plate in which a high melting point metal layer (B) is clad on the surface of a metal layer (A) in advance.
[0018]
Here, the metal layer (A) of the electrode member for a discharge tube of the present invention may be a metal layer made of nickel or a nickel alloy.
[0019]
The high melting point metal layer (B) of the electrode member for a discharge tube according to the present invention is a metal layer made of at least one of molybdenum (Mo), tantalum (Ta), niobium (Nb), or an alloy thereof. It may be.
[0020]
The coated metal electrode member of the electrode member for a discharge tube of the present invention may be formed by processing a clad plate in which the metal layer (A) is clad with the refractory metal layer (B).
[0021]
As described above, by processing the electrode member from the clad plate in which the metal layer (A) is clad with the high melting point metal layer (B) in advance, the formation of the complicated electrode member can be prevented. Machining becomes easier than forming from a plate. Generally, when the melting point of the metal layer (A) is lower than that of the high melting point metal layer (B), plastic working is easy. Accordingly, this makes it possible to form a discharge tube electrode member having a complicated shape.
[0022]
The above-mentioned electrode member of the present invention is an electrode member having a hollow effect and having a hollow effect, wherein at least the inner surface of the concave portion is covered with the metal layer (B) on the surface of the metal layer (A). May be.
[0023]
With such a configuration, the refractory metal layer (B) can be coated on the inner surface of the concave portion of the electrode member where the hollow effect occurs further, and the same hollow effect as in the related art, lower power consumption and longer life can be achieved. In addition, combined characteristics of low heat generation and low power consumption and long life due to the high melting point metal layer (B) can be obtained.
[0024]
Further, the discharge tube of the present invention is characterized in that the discharge tube electrode member of the present invention is used as a discharge portion of an electrode.
[0025]
Further, the discharge tube of the present invention may be a fluorescent lamp for a backlight for a liquid crystal display.
[0026]
Further, a liquid crystal display of the present invention is characterized in that the above-described discharge tube of the present invention is used as a backlight.
[0027]
The present invention uses a discharge tube electrode member in which a metal layer (A) and a high-melting point metal metal layer (B) are combined as described above, so that the cost and long life of a discharge tube and a liquid crystal display using the same can be reduced. And various effects such as reduction in power consumption can be obtained.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is a preferred example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
[0029]
FIG. 1 is a structural diagram of a
[0030]
FIG. 2 shows a
[0031]
The
[0032]
In the case where the thickness of the
[0033]
FIG. 3 shows a cold
[0034]
The configuration of the cold
[0035]
In such a discharge tube, it is known that a discharge phenomenon easily occurs on the inner surface of the electrode member (discharge portion) 20a of the
[0036]
As a result of the inventor's intensive studies, in the present embodiment, if the refractory metal layer (B) 1 is at least 5 μm or more, there is no problem in obtaining the effects of reducing the sputtering rate and the power consumption. . However, if the refractory metal layer (B) 1 is too thick, the effects of reducing material costs and facilitating machining may be reduced. In other words, if the amount of expensive refractory metal is reduced in the entire electrode member, a rise in the material cost of the entire electrode member can be avoided. It is difficult to obtain the effect of reducing the amount. However, the thickness of the refractory metal layer (B) 1 depends on the usage of the
[0037]
The high melting point metal layer (B) 1 is preferably a niobium material having a small work function, and the metal layer (A) 2 is preferably nickel which is easy to machine, but is limited to those materials for the same reason. However, if the refractory metal layer (B) 1 is made of a material having a higher melting point than the metal layer (A) 2, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
[0038]
Further, the discharge tube of the present invention may be other than the cold cathode fluorescent lamp. For example, the present invention can be widely applied not only to a discharge tube using a cold cathode, but also to a semi-hot type discharge tube other than the cold cathode.
[0039]
【Example】
(Examples and Comparative Examples)
A
[0040]
As described above, the cold
[0041]
【The invention's effect】
By using the electrode member of the present invention for a discharge tube, low cost, low power consumption, long life and the like of the discharge tube can be achieved. Therefore, if this discharge tube is used for a liquid crystal display, low cost, low power consumption, long life, and the like of the liquid crystal display can be achieved, which is industrially very useful.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural view of a clad plate as a material of an electrode member of the present invention.
FIG. 2 is a structural view of an electrode according to the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram of a cold cathode fluorescent lamp according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 High melting point metal layer (B), 2 metal layer (A), 3 glass beads, 4 introduction line, 5 glass tube, 6 phosphor, 10 clad plate, 20 electrodes (hollow type cathode), 20a electrode member (discharge part) ), 30 cold cathode fluorescent lamp.
Claims (8)
前記電極部材は、金属層(A)の表面に、金属層(A)よりも高融点である高融点金属層(B)を被覆した部分を有する被覆金属電極部材であること、
を特徴とする放電管用電極部材。In a discharge tube electrode member serving as a discharge portion of an electrode installed in the discharge tube,
The electrode member is a coated metal electrode member having a portion in which a surface of a metal layer (A) is coated with a high melting point metal layer (B) having a higher melting point than the metal layer (A);
An electrode member for a discharge tube.
を特徴とする請求項1に記載される放電管用電極部材。The metal layer (A) is a metal layer made of nickel or a nickel alloy;
The electrode member for a discharge tube according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1または2に記載される放電管用電極部材。The refractory metal layer (B) is a metal layer made of at least one of molybdenum (Mo), tantalum (Ta), niobium (Nb), or an alloy thereof;
The electrode member for a discharge tube according to claim 1 or 2, wherein:
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載される放電管用電極部材。The coated metal electrode member is formed by processing a clad plate in which the metal layer (A) is clad with the high melting point metal layer (B);
The electrode member for a discharge tube according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002366003A JP3679397B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002366003A JP3679397B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004199965A true JP2004199965A (en) | 2004-07-15 |
| JP3679397B2 JP3679397B2 (en) | 2005-08-03 |
Family
ID=32763342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002366003A Expired - Fee Related JP3679397B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679397B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048285A1 (en) * | 2003-11-13 | 2005-05-26 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cladding material for discharge electrode and discharge electrode |
| WO2006098234A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Neomax Materials Co., Ltd. | Method of welding discharging electrode, discharging electrode welded by that method and fluorescent discharge tube provide with that discharging electrode |
| WO2006132166A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cladding material for discharge electrode, process for producing the same and discharge electrode |
| JP2007012610A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-18 | Taida Electronic Ind Co Ltd | Cold cathode lamp and its electrode |
| KR101159366B1 (en) | 2005-12-30 | 2012-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Fluirescent lamp and backlight assembly having the same and liquid crystal display device |
| KR101256672B1 (en) * | 2006-06-20 | 2013-04-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | External Electrode Fluorescent Lamp |
-
2002
- 2002-12-18 JP JP2002366003A patent/JP3679397B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048285A1 (en) * | 2003-11-13 | 2005-05-26 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cladding material for discharge electrode and discharge electrode |
| JPWO2005048285A1 (en) * | 2003-11-13 | 2007-05-31 | 株式会社Neomaxマテリアル | Clad material for discharge electrode and discharge electrode |
| JP4781108B2 (en) * | 2003-11-13 | 2011-09-28 | 株式会社Neomaxマテリアル | Cup-shaped discharge electrode of cold cathode discharge tube and clad material for the discharge electrode |
| WO2006098234A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Neomax Materials Co., Ltd. | Method of welding discharging electrode, discharging electrode welded by that method and fluorescent discharge tube provide with that discharging electrode |
| WO2006132166A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cladding material for discharge electrode, process for producing the same and discharge electrode |
| JP4807757B2 (en) * | 2005-06-08 | 2011-11-02 | 株式会社Neomaxマテリアル | Clad material for discharge electrode, method for producing the same, and discharge electrode |
| JP2007012610A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-18 | Taida Electronic Ind Co Ltd | Cold cathode lamp and its electrode |
| KR101159366B1 (en) | 2005-12-30 | 2012-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Fluirescent lamp and backlight assembly having the same and liquid crystal display device |
| KR101256672B1 (en) * | 2006-06-20 | 2013-04-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | External Electrode Fluorescent Lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679397B2 (en) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009105056A (en) | Cold cathode discharge lamp and backlight device using the same | |
| JP2002289138A (en) | Cold cathode fluorescent lamp | |
| JP3679397B2 (en) | Electrode member for discharge tube, discharge tube using the same, and liquid crystal display | |
| TWI357611B (en) | ||
| JPH04149954A (en) | Discharge lamp | |
| JP4176458B2 (en) | Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same | |
| JP4347353B2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp and manufacturing method thereof | |
| JP4047880B2 (en) | Cold cathode for discharge lamp, cold cathode discharge lamp, and method for producing cold cathode for discharge lamp | |
| JP4267039B2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp | |
| JP2004178875A (en) | Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same | |
| JP3114365U (en) | Cold cathode fluorescent lamp electrode cup | |
| US20090108731A1 (en) | Electrode for cold-cathode fluorescent lamp | |
| JP2002117804A (en) | Electrode structure of cold negative electrode fluorescent lamp | |
| JP4394748B1 (en) | Cold cathode discharge tube electrode and cold cathode discharge tube | |
| JP4452934B2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp | |
| JP2009037920A (en) | Electrode alloy for cold-cathode fluorescent discharge tube, electrode for cold-cathode fluorescent discharge tube formed with the electrode alloy, and cold-cathode fluorescent discharge tube equipped with the electrode | |
| JP2005251626A (en) | Cold cathode discharge tube | |
| JP2002100319A (en) | Fluorescence discharge tube | |
| US20050194906A1 (en) | Cold-cathodofluorescent lamp | |
| JP2007066851A (en) | Cold cathode tube electrode and cold cathode tube using the same | |
| JP4531125B1 (en) | Cold cathode discharge tube electrode and cold cathode discharge tube | |
| JP2594553Y2 (en) | Cold cathode fluorescent lamp | |
| JPH1021873A (en) | Discharge lamp electrode, discharge lamp electrode manufacturing method, discharge lamp, backlight device, and lighting device | |
| TWM285795U (en) | Shade for electrode of cold cathode fluorescent lamp | |
| JPH0378958A (en) | Low pressure discharge lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050408 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050512 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |