(57)【要約】【課題】  電極とインナーリードを溶接してなる電極マウントにエミッタを塗布した冷陰極放電ランプにおいて、寿命特性を改善した冷陰極放電ランプを提供することである。【解決手段】  本発明の冷陰極放電ランプは、内部に放電空間１１が形成されたガラスバルブ１と、インナーリード３１と、インナーリード３１に接続された電極３３と、電極３３の内表面に形成されたエミッタ３５とを備え、電極３３が放電空間１１内に配置されるように、ガラスバルブ１に封着された電極マウント３とを具備する冷陰極放電ランプであって、インナーリード３１は少なくとも鉄を含む材料で構成され、インナーリード３１と電極３３とは溶接により接続され、それらの間には溶融層３６が形成されており、溶融層３６の少なくとも一部は電極３３の内表面に露出しており、エミッタ３５は溶融層３６を避けた電極３３の内表面に形成されていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電空間が形成されたガラスバルブと、
インナーリードと、前記インナーリードに接続された電極と、前記電極の内表面に形成されたエミッタとを備え、前記電極が前記放電空間内に配置されるように、前記ガラスバルブに封着された電極マウントとを具備する冷陰極放電ランプであって、
前記インナーリードは少なくとも鉄を含む材料で構成され、前記インナーリードと前記電極とは溶接により接続され、それらの間には溶融層が形成されており、
前記溶融層の少なくとも一部は前記電極の内表面に露出しており、前記エミッタは前記溶融層を避けた前記電極の内表面に形成されていることを特徴とする冷陰極放電ランプ。
【請求項２】
前記エミッタは、電子放出性物質と水とを含むエミッタ溶媒を乾燥させて形成してなることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項３】
前記電極の融点は、前記インナーリードの融点と同等か、それよりも低いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷陰極放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビやノートパソコンのバックライトの光源などに用いられる冷陰極放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バックライトに用いられる光源は、冷陰極放電ランプが主流である。冷陰極放電ランプは、ガラスバルブの端部に、電極とリードからなる電極マウントが封着されてなる構造になっている。
【０００３】
電子放出性を高めて、陰極降下電圧を下げるために、例えば、特許文献１や特許文献２のように、エミッタを電極内表面に塗布することがある。電極内表面にエミッタを塗布する場合、点灯により塗布されたエミッタの量が少なくなるが、エミッタが消失してしまうと電子放出性が低下して寿命中に陰極降下電圧が急上昇してしまうため、その消失時間を遅延すべく、従来は電極内表面のできるだけ広範囲にエミッタを形成するのが一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５５９７１号公報
【特許文献２】特開２００２−１７５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特定の電極マウントの仕様においては、電極内表面全体にエミッタを塗布すると、むしろ寿命が低下してしまうことがわかった。
【０００６】
本発明の目的は、電極とインナーリードを溶接してなる電極マウントにエミッタを塗布した冷陰極放電ランプにおいて、寿命特性を改善した冷陰極放電ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の冷陰極放電ランプは、内部に放電空間が形成されたガラスバルブと、インナーリードと、前記インナーリードに接続された電極と、前記電極の内表面に形成されたエミッタとを備え、前記電極が前記放電空間内に配置されるように、前記ガラスバルブに封着された電極マウントとを具備する冷陰極放電ランプであって、前記インナーリードは少なくとも鉄を含む材料で構成され、前記インナーリードと前記電極とは溶接により接続され、それらの間には溶融層が形成されており、前記溶融層の少なくとも一部は前記電極の内表面に露出しており、前記エミッタは前記溶融層を避けた前記電極の内表面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極とインナーリードを溶接してなる電極マウントにエミッタを塗布した冷陰極放電ランプにおいて、寿命特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための全体図。
【図２】図１の一点鎖線で囲ったＸの範囲について説明するための図。
【図３】従来例と実施例の輝度維持率について説明するための図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための全体図。
【図５】インナーリードの変形例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態の冷陰極放電ランプについて図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための図、図２は図１の一点鎖線で囲ったＸの範囲について説明するための図である。
【００１１】
冷陰極放電ランプの容器は、硬質ガラスや軟質ガラスからなるガラスバルブ１で構成されている。ガラスバルブ１は両端部が密閉された細長い筒型の形状であり、その内部には放電空間１１が形成されている。放電空間１１には、水銀および希ガスからなる放電媒体が封入されている。希ガスとしてはネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンなどの単体または混合ガスを用いることができる。ガラスバルブ１の内面には、少なくともランプの光放出領域を覆う範囲にＲＧＢの３波長蛍光体からなる蛍光体層２が形成されている。
【００１２】
ガラスバルブ１の両端には、電極マウント３が封着されている。この電極マウント３は、インナーリード３１、アウターリード３２、電極３３、ビーズ３４およびエミッタ３５で構成されている。
【００１３】
インナーリード３１は、ガラスバルブ１に封着され、その一端は放電空間１１に、他端はガラスバルブ１の外部の空間に導出されている。インナーリード３１としては、例えば、コバール（ニッケルＮｉ、鉄Ｆｅ、コバルトＣｏなどを含む合金）や、鉄−ニッケル合金など、少なくとも鉄を含む材料を用いることができる。
【００１４】
アウターリード３２は、ランプ軸に沿って外部空間方向に延出するように、インナーリード３１に接続されている。
【００１５】
電極３３は、底部３３１と側部３３２を備えた有底開口状（カップ状）であり、その開口がガラスバルブ１の中央側になるように放電空間１１の両側に対向配置され、その底部がインナーリード３１と接続されている。この電極３３としては、例えば、ニッケル、モリブデンなどのスパッタしにくい金属を使用することができる。
【００１６】
ビーズ３４は、インナーリード３１の軸部材に形成されたガラスバルブ１と同じ材料からなるガラス玉であり、ガラスバルブ１の両端部に気密封着されている。
【００１７】
エミッタ３５は、セシウム、バリウム、マグネシウムなどの電子放出性に優れた材料からなり、電極３３の内表面に塗布されている。
【００１８】
ここで、電極マウント３付近の構造について、図２を参照してさらに詳しく説明する。
【００１９】
インナーリード３１と電極３３とは、例えば抵抗溶接により接続されており、それらの間には溶融層３６が形成されている。この溶融層３６は、互いの材料が混ざった状態であり、その少なくとも一部は電極３３の内表面に露出している。このような溶融層３６は、電極３３の融点が、インナーリード３１の融点と同等か、それよりも低い関係であるときに形成しやすい。エミッタ３５は、側部３３２のみに形成されており、すなわち溶融層３６を回避した電極３３の内表面に形成されている。なお、エミッタ３５の電極３３への塗布は、例えば、電極マウント３を電極３３の底部３３１が下、かつマウント軸が斜めになるように配置した状態で、硫酸セシウムと例えば０．５ｗｔ％の水を混合してなるエミッタ溶媒を電極３３の側部３３２の内側に開口側から垂らし、その後乾燥させることにより行っている。この方法であれば、所定の箇所にエミッタ３５を形成できるとともに、もし塗布工程でエミッタ３５が底部３３１側に垂れても、溶融層３６と接触することを抑制することができる。
【００２０】
下記に本実施の形態の冷陰極放電ランプの一実施例を示す。
【００２１】
（実施例）
ガラスバルブ１；硼珪酸ガラス製、全長＝８３３．５ｍｍ、外径＝４．０ｍｍ、内径＝３．０ｍｍ、肉厚＝０．５ｍｍ、
放電媒体；水銀、ネオン８０％とアルゴン２０％の混合ガス＝３０ｔｏｒｒ、
蛍光体層２；ＲＧＢ蛍光体で構成、
インナーリード３１；コバール製、直径＝０．８ｍｍ、
アウターリード３２；ジュメット製、直径＝０．６ｍｍ、
電極３３；ニッケル製、管軸方向長さ＝１０ｍｍ、底部厚み＝０．１２ｍｍ、側部３３２の外径＝２．７ｍｍ、内径＝２．５ｍｍのカップ状、
エミッタ３５；硫酸セシウムを側部３３２の先端側の一部領域にのみ形成。塗布量＝３０μｇ、
溶融層３６；ニッケル−コバール製、電極３３の内表面にその一部が露出。
【００２２】
この実施例のランプと、塗布量は実施例と同じ３０μｇだが、エミッタ塗布工程でエミッタ溶液が垂れるように形成することで、側部３３２および溶融層３６の電極３３の内面側にエミッタ３５を形成した従来例のランプについて、寿命特性を比較した。その結果を、図３に示す。
【００２３】
図３の結果から、実施例のランプも従来例のランプも点灯時間が経過するにつれて輝度維持率が低下しており、その低下の割合はどちらもほぼ同程度である。しかし、従来例のランプは約１００００時間で不点灯に至ったのに対し、実施例のランプは約１５０００時間まで点灯を維持できており、実施例のランプは従来例のランプよりも１．５倍程度の長寿命化を実現している。
【００２４】
これは、従来例のランプでは、エミッタ３５を溶融層３６にも塗布したことにより、そのエミッタ溶液に含まれる水などの成分と溶融層３６の表面に析出した鉄とが反応して溶融層３６の表面に酸化鉄を含む錆が形成されたことが関係している。現に、従来例のランプでは、電極３３内側の溶融部３６は赤褐色に変色しており、その変色部分の成分分析では多くの鉄や酸素などが検出されている。このように溶融層３６に形成された錆は、点灯中にスパッタしてガラスバルブ１の内壁面に付着し、最終的には酸化鉄の酸素と放電空間中の水銀とが反応して酸化水銀が形成される。酸化水銀に変化した水銀は、点灯に寄与することができなくなるため、溶融層３６にはエミッタ３５を形成しなかった実施例のランプよりも、従来例のランプの方が寿命が短くなったと推測される。
【００２５】
なお、溶融層３６は、電極材料との合金であるため、特開２００１−１１８４９７号公報、特開２００１−３３８６０７号公報のように、インナーリードが電極内表面にそのまま露出したような電極よりも、耐スパッタ性に優れ、寿命的に優れている。しかし、上述のような錆の発生は、溶融層３６のような溶接等を経た結晶状態において発生しやすく、インナーリードがそのまま露出した電極では発生しにくい。つまり、本発明は、インナーリード３１と電極３３を溶接により接合した電極マウント３において、特に有効な発明である。
【００２６】
したがって、本実施の形態では、コバールからなるインナーリード３１と電極３３を溶接して、電極３３の内表面に少なくとも一部は露出するように溶融層３６を形成したランプにおいて、溶融層３６を避けた電極３３の内表面にエミッタ３５を形成したことにより、エミッタ３５と溶融層３６の反応による錆の発生を抑制し、長寿命な冷陰極放電ランプを実現することができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態の冷陰極放電ランプについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２８】
第２の実施の形態では、電極３３の側部３３２の内面のほぼ全域にエミッタ３５を塗布している。エミッタ３５の塗布面積が増すと、陰極降下電圧が低下するため、第１の実施の形態と同様の効果を得つつ、さらに良好なランプ特性を実現することができる。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００３０】
インナーリード３１は、１パーツに限らず、例えば図５のように、ガラスバルブ１に封着するための封着線３１１と、電極３３と溶接するための介装部材３１２で構成するなど、複数パーツで構成しても良い。図５の場合、封着線３１１と電極３３の融点の差が大きいために溶接しにくいケースでも、互いを溶接しやすくなるというメリットがある。
【００３１】
電極３３の形状は、カップ状に限らず、板状等、インナーリード３１と溶接し、その溶融部分が放電に曝される形状であればよい。
【００３２】
インナーリード３１と電極３３との溶接は、抵抗溶接に限らず、レーザー溶接等でもよく、要は両金属材料が溶融して溶融層３６が形成可能な溶接方法であれば良い。また、溶接箇所は、電極３３の底部３３１に限らず、側部３３２であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  ガラスバルブ
１１  放電空間
２  蛍光体層
３  電極マウント
３１  インナーリード
３２  アウターリード
３３  電極
３４  ビーズ
３５  エミッタ
３６  溶融層
【図１】
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【図２】
2010232060.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010232060.tif 000006
【図５】
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