(57)【要約】【課題】高電流の管電流が印加された場合でも優れた耐スパッタリング性を有し、アマルガムの形成を抑制し、環境に対する負荷が小さく、長寿命の実用レベルの電極を、容易に安価に、且つ、効率よく製造することができる冷陰極蛍光ランプを提供する。【解決手段】内壁面に蛍光体層が設けられ、内部に希ガス及び水銀を保持し、両端を封止部材により密閉された透明管と、該透明管の内部の両端部付近に設けられた電極と、該電極に接続され封止部材を貫通して設けられるリード線とを有する冷陰極蛍光ランプにおいて、電極が、鉄又は鉄合金材料で形成された基材と、該基材表面に防錆膜とを有し、該防錆膜が、ニッケル及びクロムから選ばれる１種又は２種の元素を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面に蛍光体層が設けられ、内部に希ガス及び水銀を保持し、両端を封止部材により密閉された透明管と、該透明管の内部の両端部付近に設けられた電極と、該電極に接続され封止部材を貫通して設けられるリード線とを有する冷陰極蛍光ランプにおいて、電極が、鉄又は鉄合金材料で形成された基材と、該基材表面に防錆膜とを有し、該防錆膜が、ニッケル及びクロムから選ばれる１種又は２種の元素を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
防錆膜が、電極の全表面又はリード線が接続される部分以外の電極の表面に設けられたことを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
防錆膜が、めっき処理により形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項４】
めっき処理が、電気めっき処理又は無電解めっき処理であることを特徴とする請求項３記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項５】
防錆膜の厚さが、０．０５μｍ以上、２．３μｍ以下であることを特徴とする請求項３又は４記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項６】
防錆膜が、スパッタリング、蒸着又は金属溶射により形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項７】
防錆膜の厚さが、０．０５μｍ以上、２．３μｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項８】
鉄又は鉄合金材料中の炭素の含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項９】
鉄又は鉄合金材料が、鉄を９９．５質量％以上、９９．９９９質量％以下の範囲で含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。
【請求項１０】
鉄又は鉄合金材料が、平均結晶粒径が４．９μｍ以下の微細組織を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか記載の冷陰極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプに関し、より詳しくは、水銀の使用量の低減を図り、製造時の電極の防錆を図り、効率よく製造することができる冷陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、コンピューター等の液晶表示装置に適用されるバックライト、ファクシミリ等の読み取り用光源、複写機のイレーサー用光源、各種表示用等に冷陰極蛍光ランプが、高輝度、高演色性、長寿命、低消費電力性等に優れることから、多用されている。この種の冷陰極蛍光ランプにおいては、内部に希ガスと水銀とを気密に保持したガラス等の透明管の両端部付近に設けられる電極に電圧を印加することにより、透明管内に僅かに存在する電子により希ガスを電離させ、電離した希ガスを電極に衝突させて二次電子を放出させグロー放電を生起させ、これにより水銀を励起して紫外線を放射させる。この紫外線を受けた透明管の内壁に設けられる蛍光体から可視光が発光されるようになっている。
【０００３】
この種の冷陰極蛍光ランプの電極としては、管電圧と消費電力の低減を図ることができるカップ形状のものが使用され、カップ形状の開口が相互に対向するようにそれぞれ透明管の内部両端に配置される。電極の材質としては、溶融温度が低く、加工が容易であり、水銀や希ガスのイオン等に対する耐スパッタ性に優れ、封止部材に一般的に用いられるコバール等との溶接が良好で、４〜５ｍＡの管電流での使用に充分耐え得る耐久性を有することから、ニッケルが用いられていた。しかし、近年のテレビの大画面、高輝度の液晶表示装置のバックライトユニットの冷陰極蛍光ランプにおいては、５ｍＡ以上の管電流に対する耐久性を有することが必要であり、その電極として、大きい負荷に対しても耐スパッタ性に優れ、また、低仕事関数を有し、放電開始電圧を低減できるモリブデンやニオブ等がニッケルに替えて、用いられている（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、モリブデンやニオブはその融点がそれぞれ２６２２℃、１９５０℃と高温であり、このような高融点金属を完全に溶融して電極を作製することができる加熱炉を作成することは困難である。また、モリブデンやニオブはそれ自体が高価であることに加え、このような金属の高融点温度において耐久性を有する加熱炉は高価であり、これらの金属を用いた電極はコスト高となるため、一般的には、これらの金属を１８００℃程度の高温で焼結して作成したインゴットや素線を加工して電極を作製している。しかしながら、融点に達しない温度で溶融して成形されたインゴットや素線には、原料粒子の境界が残存し、このようなインゴットや素線を用いて作製した電極においては、原料粒子の境界に選択的にスパッタリングが進行してしまう。このため、モリブデンやニオブを原料とする電極は、実用レベルの冷陰極蛍光ランプに適用可能な水銀や希ガスのイオン等に対する耐スパッタリング性を有するものではない。また、モリブデンやニオブは、ニッケルに比べ、水銀や希ガスのイオン等に対する耐スパッタリング性に若干の優位性がある。
【０００５】
しかし、ニッケル、モリブデン及びニオブは、ランプの作動中にスパッタにより水銀と反応して発光に寄与しないアマルガムを形成し続けるため、透明管に導入された水銀が消費されてしまう。このため、透明管へ導入する水銀量は、発光に使用される水銀量にアマルガム形成に消費される水銀量を加えた量とする。近年の環境問題からも、透明管内へ導入する水銀量を最小限に抑えることが望ましく、現在、ランプ１本当たり４ｍｇから５ｍｇ使用している水銀量を、２ｍｇ以下に低減させる必要があり、このため、電極のスパッタの際にアマルガムの形成を抑制することができる電極材料が求められている。
【０００６】
水銀とアマルガムを形成しない主な材料としては、鉄、タングステン、マンガンが挙げられるが、タングステンは融点が極めて高く、電極材料として用いるためには一般に焼結材料しかなく、電極として極めて高価になるため、実用には不適当である。また、マンガンは電極の主成分として実用上不向きである。電極材料として実用上、可能であるのは鉄であるが、例えば、炭素の含有量が０．０２質量％程度までの一般には純鉄といわれる鉄材のように鉄の含有量が多くなるにつれて錆が発生しやすいという問題がある。
【０００７】
鉄材を用いた蛍光ランプの電極としては、ニッケル、ステンレス、鉄、アルミニウム、銅のうちの少なくとも１種からなる層の上に、タングステン、モリブデン、ニオブ等の層を有する電極を備え、エミッタ保持性能に優れ、長寿命を資する放電ランプ（特許文献２）、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、タングステン及びモリブデンからなる基材と、ロジウム、パラジウム、及びこれらの合金から選択される１種の材料からなる電極表面からなる冷陰極蛍光ランプ用電極（特許文献３）、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、タングステン及びモリブデンからなる基材と、タングステン又はモリブデンからなる表面層と、亜鉛合金からなる接合層とを具える冷陰極蛍光ランプ用電極（特許文献４）等が報告されている。
【０００８】
しかしながら、これらの電極の表面に設けられるロジウム、パラジウム、タングステン、モリブデン等は実用化には問題があり、これらの表面層を有しないものとすると、ランプの製造時までに基材の表面に錆が発生し、錆が発生した電極をランプに装着すると、錆が生じた部分に水銀が付着し水銀を多量に消費するという問題が発生する。
【特許文献１】特開２００４−３５５９７１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３１７２号公報
【特許文献３】特開２００８−０６００５６号公報
【特許文献４】特開２００８−０６００５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、高電流の管電流が印加された場合でも優れた耐スパッタリング性を有し、アマルガムの形成を抑制し、環境に対する負荷が小さく、長寿命の実用レベルの電極を、電極の防錆を図り、安価に、且つ、効率よく製造することができる冷陰極蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意研究の結果、鉄又は鉄合金材料、特に、炭素の含有量が０．５質量％以下で、更に、鉄が９９．５質量％以上である鉄又は鉄合金材料で形成された基材と、ニッケル又はクロムを含む防錆膜とを有する電極は、冷陰極蛍光ランプに適用した場合、従来よりもアマルガムの形成を抑制することができ、これに伴い水銀の使用量を低減することができ、電極の防錆を図ることができるとの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、内壁面に蛍光体層が設けられ、内部に希ガス及び水銀を保持し、両端を封止部材により密閉された透明管と、該透明管の内部の両端部付近に設けられた電極と、該電極に接続され封止部材を貫通して設けられるリード線とを有する冷陰極蛍光ランプにおいて、電極が、鉄又は鉄合金材料で形成された基材と、該基材表面に防錆膜とを有し、該防錆膜が、ニッケル及びクロムから選ばれる１種又は２種以上の元素を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプに関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、高電流の管電流が印加された場合でも優れた耐スパッタリング性を有し、アマルガムの形成を抑制し、環境に対する負荷が小さく、長寿命の実用レベルの電極を、電極の紡錆を図り、容易に安価に、且つ、効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、内壁面に蛍光体層が設けられ、内部に希ガス及び水銀を保持し、両端を封止部材により密閉された透明管と、該透明管の内部の両端部付近に設けられた電極と、該電極に接続され封止部材を貫通して設けられるリード線とを有する冷陰極蛍光ランプにおいて、電極が、鉄又は鉄合金材料で形成された基材と、該基材表面に防錆膜とを有し、該防錆膜が、ニッケル及びクロムから選ばれる１種又は２種以上の元素を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の冷陰極蛍光ランプに用いる透明管としては、ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、亜鉛ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、ソーダガラス等のガラス製等、可視光を透過する材質であればいずれのものであってもよい。その形状としては直管型、湾曲型などいずれであってもよい。管径としては、いずれであってもよく、例えば、１．５〜６．０ｍｍ等を挙げることができる。透明管の厚さとしては、使用目的により適宜選択することができるが、上記口径のものであれば、０．１５〜０．６０ｍｍの厚さとすることが好ましい。
【００１５】
透明管内壁面には、ほぼ全面に亘って蛍光体層が設けられる。蛍光体層は後述する水銀により放射される紫外線により励起して可視光を発光する蛍光体を含有する。かかる蛍光体は使用目的により目的の波長を発光するものを選択することができ、例えば、ハロリン酸塩蛍光体や希土類蛍光体等を用いることができる。これらを適宜組み合わせて使用し、白色光を発光させることもできる。蛍光体層の厚さとしては、１１μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
透明管内には放電により紫外線を発生する水銀が導入され、アルゴン、キセノン、ネオン等から適宜選択される希ガスが導入され、透明管内で発生された放電電子が水銀原子に衝突し、水銀原子が蛍光体を励起する２５３．７ｎｍを含む紫外線を発生するようになっている。導入する水銀や希ガスの量としては、蛍光ランプの点灯時において、水銀の蒸気圧が、例えば、１〜１０Ｐａ等、希ガスの圧力が、例えば、５０００Ｐａ〜１１０００Ｐａ等となる量であることが好ましい。
【００１７】
透明管の内部の両端に設けられる電極は、鉄又は鉄合金材料（以下、電極材料ともいう。）で形成された基材と、該基材表面に防錆膜とを有する。電極材料は、少量の炭素が含まれていてもよいが、鉄を主成分とする。このような電極材料は、鉄を主成分とするため、モリブデンやニオブ等を含有する材料より融点が低く、加工成形性に優れ、得られた電極へのリード線の接続もより低い温度で行うことができるため、リード線の劣化を抑制することができる。リード線に、例えば、コバールを用いた場合、同程度の温度範囲の融点を有し、しかも、微細組織を有するため、得られる電極に高い管電流、例えば、１０ｍＡが印加された場合でも、優れた耐スパッタリング性を有するものとなる。
【００１８】
また、電極材料は、得られる電極の基材がスパッタにより水銀と反応してアマルガムを形成するのを抑制するため、アマルガムを形成しない鉄の含有量が多いほど、具体的には、９９．５質量％以上であることが好ましく、炭素の含有量が０．５質量％以下であることが好ましい。但し、電極材料中の鉄の含有量が９９．９９９質量％以上であると、鉄の精錬のコストが急激に上昇し、電極材料の価格が著しく高くなることから、現実には、鉄の含有量は９９．５質量％以上９９．９９９質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
上記電極材料は、鉄と共に、又は鉄合金として、モリブデン、マンガン、クロム又はケイ素のいずれか１種又はこれらの２種以上を含有していてもよい。
【００２０】
鉄又は鉄合金で形成された基材は、平均結晶粒径が４．９μｍ以下の微細組織を有するものが好ましい。平均結晶粒径が４．９μｍ以下であることにより、冷陰極蛍光ランプにおいて、水銀や希ガスイオンに対する優れた耐スパッタリング性を有する。
【００２１】
ここで、電極の結晶粒子の平均粒径は、酸によりエッチング処理した電極表面を、光学顕微鏡観察を用いた比較法により求めた粒子径から求めることができる。具体的には、（社）日本熱処理技術協会編著、大河出版発行、「入門金属材料と組織」（Ｐ１８９〜１９３）に記載される方法に準拠して、実視野径０．８ｍｍの円の光学顕微鏡１００倍の写真印画の大きさ径８０ｍｍの円において、標準図と比較してその相当する粒度番号を判定して平均粒子径を得る。例えば、電極の光学顕微鏡により得られる画像から、粒子粒子径は粒度番号５より若干小さいものであり、粒子径の平均値４．９μｍを得ることができる。
【００２２】
上記電極材料は、鉄又は鉄合金を主成分として含む溶融物を冷却して得られるものであり、上記電極材料が炭素原子を含む場合、炭素原子は、鉄又は鉄合金中に、固溶体（フェライト、オーステナイト、マルテンサイト）、黒鉛（グラファイト）、炭化鉄（セメンタイト）として存在する。ここで、グラファイトは、六方晶系の結晶相を有する炭素鉱物であり、セメンタイトは鉄と炭素が結合した炭化鉄Ｆｅ3Ｃである。また、固溶体は、鉄の結晶格子の原子間の隙間に極僅かな炭素原子が侵入した侵入型固溶体であり、高温ではオーステナイト（面心立方格子構造）を安定な構造とし、常温ではフェライト（体心立方格子構造）を安定な構造とするが、オーステナイト構造の高温の固溶体を急冷する（焼入れ）ことにより、非常に硬くて脆いマルテンサイト（体心正方格子構造）となり、更に、マルテンサイトを再加熱し一定時間保持した後、除冷する（焼き戻し）ことにより、高靭性の焼き戻しマルテンサイトとなる。上記固溶体としては、これらの構造を有するものであってもよい。上記電極材料中に含有される炭素原子が、固溶体、グラファイト、セメンタイトのいずれの形態をとるかは、鉄又は鉄合金を含む溶融物を冷却する際の冷却速度（時間）、鉄又は鉄合金材料中に存在するその他の原子、炭素原子の含有量、溶融物を冷却して得られる鋳物の厚さ等の条件による。これらの条件を調整することにより、炭素原子を電極材料中に所望の形態で含有させることができる。
【００２３】
上記電極材料を用いて形成する基材は、板状等であってもよいが、カップ形状を有することが、管電圧と消費電力の低減を図ることができることから、好ましく、カップ状の開口を相互に対向させて透明管の内部の両端部付近にそれぞれ配置したものが好ましい。カップ形状の電極を作成するには、上記電極材料を板状のインゴットに形成し、これから切り出した部材を接合して作製することもできるが、円形に切り出し、プレス成形し、カップ状に形成すると、微細組織を有するものを容易に成形することができる。また、上記電極材料を素線に形成し、所望の長さに切断し、切断面を軸方向に打ち込み凹部を形成し、カップ状に形成する、いわゆるヘッダー加工をすることによりカップ状電極を容易に成形することができる。カップの形状は、透明管の内径、ランプの出力により適宜選択することができるが、例えば、外径１．０５〜２．７５ｍｍ、長さ３〜８ｍｍ等とすることができる。
【００２４】
上記基材表面に防錆膜が設けられる。防錆膜は、ニッケル及びクロムから選ばれる１種又は２種以上の元素を含む。ニッケル及びクロムは空気中において酸化を受けにくく、ランプの電極表面に用いられた場合、ランプの作動時にスパッタリングを受けにくい。このため、防錆膜を有する鉄又は鉄合金の基材に錆が発生するのを抑制すると共に、スパッタリングによる弊害の発生を抑制することができる。防錆膜は電極の全面又はリード線が接続される部分以外の電極の表面、即ち、空気中に露出され酸化を受ける電極表面に設けられることが好ましい。リード線が接続される電極の部分が酸化されていても、電極がランプに装着されたとき、水銀の吸着を受けず防錆膜の有無は問わない。
【００２５】
防錆膜の厚さは０．０５μｍ〜２．３μｍであることが好ましい。防錆膜の厚さが０．０５μｍ以上であれば、鉄又は鉄合金材料で形成された基材の錆の発生を抑制することができ、２．３μｍ以下であれば、防錆膜に含まれる元素による水銀の消費量を抑制することができる。
【００２６】
上記防錆膜は、電気めっきや無電解めっき等のめっき処理により形成したものが、電極の形状が、例えば、カップ状の場合、カップ内部の表面まで、空孔が少ない均質な膜の成形が可能なため、好ましい。電気めっき処理においては、陽極に用いるめっき金属は高純度の金属であることが好ましく、めっき浴としては、ニッケルの場合、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸を主成分とするワット浴、スルファミン酸ニッケルとホウ酸を主成分とし、その他塩化ニッケル等を含むスルファミン酸浴、塩化ニッケルを含むウッド浴、ニッケルイオンと共に亜鉛イオンを含む黒色ニッケルめっき浴等を用いることができる。
【００２７】
無電解めっき処理は、めっき浴に含まれるめっき金属のカチオンを還元剤により還元して金属を、被めっき物上に析出させる処理であり、還元剤としては、例えば、ニッケルの場合、次亜リン酸、ジメチルアミンボラン、ヒドラジン等を用いることができる。
【００２８】
上記防錆膜は、スパッタリング、蒸着、金属溶射により形成することもできる。上記スパッタリングは、真空チャンバー内に防錆膜原料をターゲットとして設置し、高電圧をかけてイオン化させた希ガスや窒素をターゲットに衝突させ、スパッタされた金属原子を基材上に成膜させ、防錆膜を得る。
【００２９】
上記蒸着は、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）いずれてあってもよい。物理蒸着は、例えば、１０-3〜１０-4Ｐａ程度の真空にした容器内で蒸着金属を抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザー等により加熱して気化又は昇華して、基材上に防錆膜を形成することができる。
【００３０】
化学蒸着は高度な真空を必要としないことから好ましい。化学蒸着としては、装置内に設置した基材上に、原料ガスと還元剤等とを供給し熱反応により防錆膜を形成する熱ＣＶＤ、原料として有機金属やガスを用いた有機金属気相成長法、その他触媒化学気相成長法、プラズマＣＶＤ、エピタキシャルＣＶＤ等を用いることができる。
【００３１】
金属溶射は、高温の燃焼炎、プラズマ等を用いて膜形成材料を加熱、溶解し、基材上に吹きつけて防錆膜を形成する。溶線式、粉末式等のフレーム溶射、アーク溶射やプラズマ溶射等の電気式溶射、高速フレーム溶射、コールドスプレー溶射等を使用することができる。
【００３２】
上記電極には、電極を外部の電源と接続するためのリード線が接続される。リード線は一端が電極の底面に融着され、他端が透明管の端部を密閉するための、封止部材を貫通して外部に突出して、設けることができる。リード線としては、電極に融着する際の加熱、密閉部材を透明管に密着する際の加熱により劣化されるのを抑制するため、耐熱性を有するものが好ましく、また、ランプの使用時の電極の熱を、透明管外部へ効率よく放熱することができるように、ランプ内のリード線には銅の芯線をコバールで被覆した二重構造を有するコバール線等を、外部リード線には、ジュメット線等を接続して用いてもよい。
【００３３】
上記希ガス及び水銀を保持する透明管の両端を密閉する、ステム等の封止部材は、上記リード線を貫通して設けられ、リード線を介して電極を固定する機能を有する。封止部材には、例えば、ガラスビード、コバール等が用いられる。
【００３４】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、蛍光体層と透明管との間に、水銀から放射される紫外線等の透明管外への漏洩を抑制するため、若しくは、水銀等による透明管の劣化を抑制するため保護層を設けてもよい。保護層としては、例えば、酸化イットリウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物等を用いて形成することができる。
【００３５】
上記冷陰極蛍光ランプを製造する方法としては、鉄又は鉄合金と、必要に応じて炭素、モリブデン、マンガン、クロム、ケイ素等を溶融した溶製材を用いて、インゴット又は素線を作成し、これを用いて上記カップ形状等に形成して基材を成形する。基材をめっき処理、スパッタリング、蒸着又は金属溶射等により、表面に防錆膜を形成し電極を作製する。
【００３６】
上記基材の作製方法としては、具体的には、例えば、鉄原子の含有率が９９．８質量％、炭素原子の含有率が０．１１質量％の場合、１５００℃程度で溶融し、鋳物を得る。得られた鋳物を塑性加工する。塑性加工は、鋳塊を熱間鍛造、熱間圧延を用いてコイル材を形成する。得られたコイル材を酸洗した後、焼鈍で歪を除去し展延性の向上を図ると共に、硬度調整を行いながら伸線し、例えば、口径１〜２．６ｍｍ等、形成する電極に応じた直径の線材に形成する。更に、線材をヘッダー加工し、筒状等の所望の形状に形成する。
【００３７】
また、鋳塊を熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延を用いて、例えば、厚さ０．１〜０．２ｍｍ等、形成する電極に応じた厚さの板材を形成する。得られた板材をプレス加工により筒状等の所望の形状に形成したり、部材に切断し接合して電極を形成してもよい。塑性加工時の加熱温度は３５０℃〜７８０℃が好ましい。
【００３８】
得られた電極を表面研磨した後、リード線を接合するが、コバール線の場合は、抵抗溶接又はレーザー溶接にて直接に電極とコバールとを一体化することができる。
【００３９】
透明管内壁の蛍光体層の形成は、上記蛍光体を溶媒に分散させた分散液を調製し、これを所定の形状のガラス製等の透明管の内壁面に所定の厚さに浸漬、スプレー等の方法により塗工し、乾燥して、上記厚さの蛍光体層を成形する。その後、透明管の端部に電極を配置し、リード線を貫通させて封止部材で透明管端部を密閉して製造することができる。水銀と希ガスを透明管内へ導入することができる。
【００４０】
本発明の冷陰極蛍光ランプの一例として、図１に示す液晶パネルのバックライト用を例示することができる。図１の概略断面図に示す冷陰極蛍光ランプ１は、ホウケイ酸ガラスによって形成されたガラス管２の両端が封止部材であるガラスビード３で気密に封止されて構成されている。ガラス管２の外径は、１．５〜６．０ｍｍの範囲内、好ましくは１．５〜５．０ｍｍの範囲内である。ガラス管２の内壁面には、そのほぼ全長に亘って蛍光体層４が設けられている。内壁面で囲まれたガラス管２の内部空間５には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。ガラス管２の長手方向両端には、図２の斜視図に示すように、それぞれ、平均結晶粒径が４．９μｍ以下の鉄又は鉄合金の微細組織を有するカップ状の基材７ａ上に防錆膜７ｂを有する電極７が、開口１０が対向するように配置されている。コバー等のリード線９は、その一端がカップ状の電極７の底面部８に溶接され、他端がガラスビード３外部に引き出されて設けられている。
【００４１】
上記冷陰極蛍光ランプは、表面に防錆膜を有する電極を用いるため、電極を構成する鉄又は鉄合金の基材の酸化を抑制することができ、冷陰極蛍光ランプの製造時に表面の酸化膜を除去する必要がなく、効率よく製造することができる。特に、鉄又は鉄合金の微細組織を有する電極を備えることにより、耐スパッタリング性に優れ、また、微細組織の基材上に防錆膜が均一に形成され、且つ強固に接合するため、水銀と基材の鉄又は鉄合金との接触が抑制され、アマルガムの形成を抑制し、ランプに導入する水銀量を、従来の４〜５ｍｇから、２ｍｇ以下に抑え、環境に対する負荷が小さい冷陰極蛍光ランプを得ることができる。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
鉄に、表１に示す割合で、グラファイト、その他の元素を加えた原料を１３８０℃で溶融した。この溶製材を、キャビティを有する金型に注入して、１２０分かけて、９２０℃から水中に焼入れした。その後、熱間圧延、冷間圧延、線引き等を反復して直径０．２ｍｍ程度のワイヤー材を作製した。ワイヤー材ヘッダー加工により、外径１．７ｍｍ、長さ５ｍｍのカップ形状の電極の基材を作製した。
【００４３】
得られた基材上に、ワット浴によりニッケルめっき処理を行い、厚さ０．１μｍの防錆膜を形成し、電極を得た。
【００４４】
得られた電極を、７２時間、大気中（湿度４０〜６０％）に放置し、錆の発生の有無を観察し、以下の基準で評価した。結果を表１に示す。
◎：錆が全く見られない。
○：錆は僅かに見られる。
△：錆が若干見られるが、錆の抑制効果が認められる。
×：錆が発生し、錆の抑制効果は認められない。
【００４５】
また、得られた電極を大気に放置せず、直ちに底面部に口径０．８ｍｍのコバール線を溶接にて一体化した。口径２．０ｍｍのガラス管の内壁面に蛍光体を約１８μｍ塗布した。ガラス管両端にコパール線を融着した電極をその開口が相互に対向するように配置し、コパール線を貫通したガラスビーズで、ガラス管の両端を封止した。その後、水銀及び希ガスを導入し、冷陰極蛍光ランプ作製した。
【００４６】
次に、管電流１２ｍＡにて点灯を継続させ、電極の磨耗を促進させた。電極の磨耗が充分に促進された後、ランプの端部を破断し、８００℃に熱した炉内に挿入し、アマルガム化されていない水銀を管内から放出させ、残ったアマルガム化された水銀量を測定した。アマルガム化の抑制効果を以下の基準により評価した。結果を表１に示す。
◎：アマルガム化された水銀が極僅かである。
○：一部アマルガム化されているが、アマルガム化の抑制効果は充分である。
△：アマルガム化が促進されているが、アマルガム化抑制効果が認められる。
×：アマルガム化が促進され、アマルガム化抑制効果が認められない。
［実施例２〜２６］
表１に示す原料を用いた他は、実施例１と同様にして、冷陰極蛍光ランプを作製し、得られた冷陰極蛍光ランプについて、アマルガム化抑制効果を評価した。結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例］
表１に示す原料を用いた他は、実施例１と同様にして、冷陰極蛍光ランプを作製し、得られた冷陰極蛍光ランプについて、アマルガム化抑制効果を評価した。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2010040438.tif 000003
【００４９】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、ランプ装着までの電極の防錆が図られ、アマルガム化の抑制効果が大きいことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の冷陰極蛍光ランプの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の冷陰極蛍光ランプの一例の電極を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  冷陰極蛍光ランプ
２  ガラス管（透明管）
３  ガラスビード
４  蛍光体層
５  内部空間
７  電極
７ａ  基材
７ｂ  防錆膜
８  底面部
９  リード線
１０  開口部
【図１】
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【図２】
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