JP2004171811A - 冷陰極放電管 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスバルブが細径化されても、電極で発生した熱が電極に蓄積されないようにし、所期の輝度で発光することができるようにした冷陰極放電管を提供する。
【解決手段】本発明の冷陰極放電管は、導入金属体９がガラスバルブ１内に配置される電極１０を接続する第１金属体１１とガラスバルブ１の外側に配置される第２金属体１２とによって構成され、前記第１金属体１１が第２金属体１２よりも太い外径としてガラスバルブ１の端部にビードガラス３を介して封止されたものとする。第１金属体１１の端部には突起１４が設けられ、他方、電極１０には前記突起１４を嵌入する凹部１５が設けられ、突起１４が凹部１５内に嵌入された状態で第１金属体１１と電極１０とが溶接される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータや携帯情報端末などに備えられている液晶表示装置のバックライト光源として使用される冷陰極放電管に関し、詳しくは、ガラスバルブが細径化されても輝度が落ちることがないようにした冷陰極放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、液晶テレビあるいは携帯情報端末（ＰＤＡ）などには液晶表示装置が備えられている。この液晶表示装置のバックライト光源として冷陰極放電管が採用されている。
【０００３】
ここで、従来の冷陰極放電管について図３を参照しながら説明する。図３は従来の冷陰極放電管の断面正面図である。
【０００４】
従来の冷陰極放電管は図３に示すように、ガラスバルブ１の両端部に、棒状の導入金属体２がビードガラス３を介して封止され、ガラスバルブ１内の両端部付近に配置される一対の電極４，４が各導入金属体２，２の内端部に取り付けられ、ガラスバルブ１の内面に蛍光被膜５が形成され、そしてガラスバルブ１内にネオンとアルゴンとの混合ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入された構成となっている。
【０００５】
導入金属体２は、特許文献１に開示され図４の拡大断面図に示されるように、ビードガラス３に封止される第１金属体６と、ガラスバルブ１の外側に配置される第２金属体７とを溶接部８を介して直列に接合した構成となっている。第１金属体６は、ビードガラス３と一体化を図るため、融点が高い例えばタングステンによって形成されている。第２金属体７は、柔らかくて折り曲げやすいといった作業性に優れ、しかも融点が低い例えばニッケルによって形成されている。第２金属体７は、また冷陰極放電管が完成した後に予備半田が付着される。
【０００６】
他方、電極４は、例えばニッケルやニオブなどによって形成され、放電面積を大きくするため、ホロー形状とされている。ホロー形状の電極４は、その底部の外面が溶接によって第１金属体６の内端部に溶接によって取り付けられている。
【０００７】
冷陰極放電管は以上のように構成され、第２金属体７が電源（図示せず）などを接続したリード線（図示せず）に半田などによって接続される。第２金属体７に予備半田が付着されていることにより、第２金属体７とリード線との接続は容易かつ確実となる。そして、一対の電極４，４間に電圧が印加されることにより、ガラスバルブ１内の希ガスに電圧が印加され、放電が発生する。この放電により、希ガスが電離および励起され、紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜５によって可視光に変換され、この可視光がガラスバルブ１を通過して外部に放射される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１‐３３２１７２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷陰極放電管を発光させるため、一対の電極４，４間に電圧が印加されると、電極４では熱が発生し、その熱が導入金属体２へ伝えられる。しかし、例えばＰＤＡに採用されている冷陰極放電管にあっては、ガラスバルブ１の直径が約２ｍｍ程度までに細径化され、第１金属体６と第２金属体７とで構成される導入金属体２は１ｍｍ以下となっていることから、特許文献１で開示されている電極と導入金属体の構成では、電極４で発生した熱が導入金属体２へ伝わりにくくなっている。すると、電極４に熱が蓄積され、ガラスバルブ１内の温度が上昇することから、ガラスバルブ１内が蒸気圧以上となり、希ガスが電離および励起されにくくなって、輝度が落ちるという問題が生じている。
【００１０】
そこで、本発明はガラスバルブが細径化されても、電極で発生した熱が電極に蓄積されないようにし、所期の輝度で発光することができるようにした冷陰極放電管を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る冷陰極放電管は、ガラスバルブの両端部にビードガラスを介して封止される棒状の第１金属体と該第１金属体の外端部に取り付けられてガラスバルブの外側に配置される棒状の第２金属体とを結合した導入金属体と、前記第１金属体の内端部に取り付けられ、ガラスバルブ内に配置される電極とが備えられている冷陰極放電管であって、前記第１金属体が第２金属体よりも太い外径とされていることを特徴としている。
【００１２】
この冷陰極放電管によれば、内端部に電極を取り付け、かつビードガラスを介して封止される第１金属体は、第２金属体よりも太い外径とされていることにより、熱容量が大きくなることから、電極で発生した熱は確実に第１金属体に伝わって放熱され、電極に熱が蓄積されないようにすることができる。したがって、本冷陰極放電管はガラスバルブ内が蒸気圧以上とならず、所期の輝度で発光することができる。また、第２金属体は第１金属体よりも細い外径であるため、容易に折り曲げることができる。
【００１３】
そして、前記第１金属体は、内端部に突起が設けられ、前記電極は、前記突起を嵌入する凹部が設けられていることが好ましい。
【００１４】
この冷陰極放電管によれば、第１金属体の内端部に設けられた突起が、電極に設けられた凹部に嵌入した状態で溶接される。突起がスポット的に加熱されることにより、突起が設けられないときよりも少ないエネルギで第１金属体の内端部と電極とを溶接することができる。しかも、突起が電極の底部内に埋め込まれる状態で溶接されることにより、接続強度を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る冷陰極放電管の一実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の冷陰極放電管の正面断面図であり、図２は一実施形態の冷陰極放電管の要部拡大正面図である。なお、従来と同一部分は、同一符号を付して説明する。
【００１６】
本実施形態の冷陰極放電管は従来と同様、ガラスバルブ１の両端部に、棒状の導入金属体９がビードガラス３を介して封止され、各導入金属体９の内端部にガラスバルブ１内に配置される電極１０が取り付けられ、ガラスバルブ１の内面に蛍光被膜５が形成され、そしてガラスバルブ１内にネオンとアルゴンとの混合ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入された構成となっている。
【００１７】
導入金属体９も従来と同様、ガラスバルブ１の両端部にビードガラス３を介して封止される第１金属体１１と、ガラスバルブ１の外側に配置される第２金属体１２とを溶接部１３を介して直列に接合した構成となっている。また、第１金属体１１は融点が高いタングステンなどによって形成され、ビードガラス３と一体化できるようにされている。他方、第２金属体１２は融点が低いニッケルなどによって形成され、折り曲げ加工しやすいようにするとともに、予備半田が付けられやすいようにされている。
【００１８】
そして、本実施形態の冷陰極放電管は、前記のような一般的な構成に加えて、第１金属体１１が第２金属体１２よりも太い外径とされてガラスバルブ１の両端部にビードガラス３を介して封止されていることを特徴としている。第１金属体１１は第２金属体１２よりも太い外径とされても、電極１０よりも細い外径とされ、第１金属体１１の外面とガラスバルブ１の内面との間にはスペースが設けられ、このスペース内に第１金属体１１を封止するために必要なビードガラス３が溶着される。
【００１９】
この電極１０はニッケルやニオブなどによって形成され、放電面積を大きくするため、ホロー形状とされている。このような電極１０の底部の外面と前記第１金属体１１の端部とは、溶接によって一体化される。溶接は例えば、電極１０の底部の外面と第１金属体１１の端部とが当接した状態で、当接部に電流を流す抵抗溶接や、電極１０の底部の内面にレーザ光を部分的に照射するレーザ溶接などによって実施される。いずれの溶接であっても、電極１０はニッケルやニオブなどによって形成され、融点が低いため、電極１０の底部が部分的に溶融するものの、第１金属体１１は融点が高いタングステンによって形成されているため、表面のみがわずかに溶融するにすぎない。このわずかに溶融した第１金属体１１の端部の表面と、溶融している電極１０の底部とが一体となって溶接される。
【００２０】
ただし、本実施形態の第１金属体１１は、従来よりも太い外径であるため、従来と同じエネルギで溶接すると、第１金属体１１は端部の全面ではなくわずかな範囲でしか溶融しないこととなり、電極１０と第１金属体１１とは必要な接続強度をもって溶接することができない。必要な接続強度が得られるように、溶接のエネルギを大きくするには、消費電力が大きくなったり、設備を変更しなければならないといった問題が生じる。
【００２１】
そこで、第１金属体１１の端部の中心には図２に示すように、突起１４が設けられ、他方、電極１０の底部の外面の中心には該突起１４を嵌入する凹部１５が形成されている。この突起１４を電極１０の凹部１５内に嵌入した状態で、従来と同じエネルギでもって抵抗溶接または電極１０の底部の内面にレーザ光を部分的に照射する。
【００２２】
すると、融点の低いニッケルやニオブなどによって形成された電極１０の底部は部分的に溶融し、他方、融点の高いタングステンなどによって形成された第１金属体１１は、突起１４の表面のみがわずかに溶融することによって凹部１５と突起１４とが溶接される。この突起１４が凹部１５内に嵌入した状態で溶接されるため、突起１４を設けた第１金属体１１と凹部１５を設けた電極１０とは必要な接続強度を有して一体化されている。
【００２３】
他方、第１金属体１１と第２金属体１２とは、予め溶接によって一体化された導入金属体９を構成している。第２金属体１２は、第１金属体１１よりも細くて、熱が伝わりやすいことから容易に溶接される。そして、前記のように第２金属体１２は予備半田が付けられ、必要に応じて折り曲げられた上で、電源などを接続したリード端子（図示せず）と半田などによって接続される。第２金属体１２は細く、しかも柔らかいニッケルなどによって形成されているため、容易に折り曲げ加工することができる。
【００２４】
そして、一対の電極１０，１０間に電圧が印加されることにより、ガラスバルブ１内の希ガスに電圧が印加され、放電が発生する。この放電により、希ガスが電離および励起され、紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜５によって可視光に変換され、この可視光がガラスバルブ１を通過して外部に放射される。
【００２５】
また、一対の電極１０，１０間に電圧が印加されると、その電極１０は加熱され、その熱は、電極１０に溶接されている第１金属体１１へ伝えられる。第１金属体１１は第２金属体１２よりも太く、熱容量が大きいことから、電極１０で発生した熱は第１金属体１１へ伝えられることによって、電極１０に熱が蓄えられることがない。したがって、ガラスバルブ１内は水銀の蒸気圧以上とならず、希ガスが電離および励起され、本冷陰極放電管は輝度が落ちることなく所期の輝度をもって発光を維持することができる。
【００２６】
なお、本発明は前記実施形態に限定することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々変更することができる。例えば、電極１０はホロー電極に代え焼結電極であっても同様に実施することができる。また、第１金属体１１の端部には複数の突起１４を設け、それに対応させて電極１０の底部にも複数の凹部１５を設け、抵抗溶接によって両者１１，１０を溶接するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、導入金属体がガラスバルブ内に配置される電極を接続する第１金属体とガラスバルブの外側に配置される第２金属体とによって構成され、第１金属体がガラスバルブの端部にビードガラスを介して封止され、そして第２金属体よりも太い外径とされていることにより、電極で発生した熱が第１金属体へ伝えられ、電極に熱が蓄積されないようにすることができる。したがって、本発明の冷陰極放電管は、ガラスバルブ内が蒸気圧以上とならず、所期の輝度でもって発光を維持することができる。この結果、本冷陰極放電管をバックライト光源とする液晶表示装置の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷陰極放電管の一実施形態を示す断面正面図
【図２】本発明に係る冷陰極放電管の一実施形態を示す要部拡大正面図
【図３】従来の冷陰極放電管の断面正面図
【図４】従来の冷陰極放電間の電極と導入金属体との拡大構成断面図
【符号の説明】
１ ガラスバルブ
３ ビードガラス
９ 導入金属体
１０ 電極
１１ 第１金属体
１２ 第２金属体
１４ 突起
１５ 凹部

Claims (2)

1. ガラスバルブの両端部にビードガラスを介して封止される棒状の第１金属体と該第１金属体の外端部に取り付けられてガラスバルブの外側に配置される棒状の第２金属体とを結合した導入金属体と、前記第１金属体の内端部に取り付けられ、ガラスバルブ内に配置される電極とが備えられている冷陰極放電管であって、前記第１金属体が第２金属体よりも太い外径とされていることを特徴とする冷陰極放電管。
2. 第１金属体は、内端部に突起が設けられ、電極は、突起を嵌入する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電管。

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