(57)【要約】  【課題】  発光に寄与しない空間を少なくしながらも、破損しにくい形状で封止されるようにする。  【解決手段】  冷陰極放電管１の構成要素であるガラスバルブ５の各開口端部に直接封止される冷陰極放電管用電極２であって、各開口端部に挿入される有底筒状部３と、該有底筒状部３の底部３ｂから延出する導入金属線４とを備え、底部３ｂの外面を、曲面で構成し、さらに、最深部に向かうにしたがって小径となるように形成すると共に、最深部に向かうにしたがって肉厚となるように形成する。加えて、有底筒状部３側の第一金属線４ａと、該第一金属線４ａよりも小径に形成される先端側の第二金属線４ｂとを同軸に一体化して導入金属線４を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷陰極放電管の構成要素であるガラスバルブの各開口端部に直接封止される冷陰極放電管用電極であって、各開口端部に挿入される有底筒状部と、該有底筒状部の底部から延出する導入金属線とを備え、前記有底筒状部の底部の外面が曲面で構成されることを特徴とする冷陰極放電管用電極。
【請求項２】
前記底部は、導入金属線に向かうにしたがって小径となるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項３】
前記底部は、導入金属線に向かうにしたがって肉厚となるように形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項４】
前記導入金属線は、有底筒状部側の第一金属線が、給電端子側の第二金属線よりも大径に形成され、前記第一金属線と前記第二金属線とが同軸に一体化されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項５】
冷陰極放電管の構成要素であるガラスバルブの各開口端部に請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷陰極放電管用電極を挿入した状態で各開口端部を加熱して収縮させることで、冷陰極放電管用電極がガラスバルブの各開口端部に直接封止されてなることを特徴とする冷陰極放電管。
【請求項６】
請求項５に記載の冷陰極放電管を備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスバルブの両開口端部に冷陰極放電管用電極を封止する封止工程を簡素化することができると共に、冷陰極放電管の高輝度化を図ることができる冷陰極放電管用電極及び冷陰極放電管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷陰極放電管用電極（以下、単に電極という）として、例えば、有底筒状部と、該有底筒状部の底部から延出する導入金属線とを備えているものが知られている。導入金属線は、有底筒状部側の第一金属線と、第一金属線の給電端子側に設けられた第二金属線とで構成され、第一金属線及び第二金属線の端部が突き合わされて、同軸に一体化されている。
【０００３】
一方、従来の冷陰極放電管は、ビードガラスを上記導入金属線に溶着し、ガラスバルブの内径と導入金属線の外径との口径差を解消して、ガラスバルブの各開口端部をビードガラスによって封着することで、冷陰極放電管用電極をガラスバルブに封止しているのが一般的である。
【０００４】
具体的には、ガラスバルブの内部に低圧ガスを封入しながら、減圧下でガラスバルブの各開口端部をバーナーなどで加熱し、加熱されたガラスが球状に縮まっていく性質を利用して、ガラスバルブの各開口端部を収縮させて、ビードガラスを溶着している。
【０００５】
しかしこの場合、熱収縮によってガラスバルブの各開口端部の内径が縮小されて、有底筒状部の底部がガラスバルブの内壁に接触して、クラックが発生する恐れがある。
【０００６】
この問題を解消することを目的として、従来の冷陰極放電管及びこれの構成要素である冷陰極放電管用電極が知られている（例えば特許文献１）。該冷陰極放電管１０及び電極１１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、電極１１を、ガラスバルブ１３の内径よりも小径の有底筒状部１２と、該有底筒状部１２の筒部１２ａからテーパ面を有する中間部１２ｂを介して縮径された底部１２ｃに第一金属線１４ａにて固着される導入金属線１４とで構成し、ガラスバルブ１３の封止部分から電極１１の有底筒状部１２まで、ある程度の距離Ｌをとることによって、クラックの発生を防止している。なお、図中、１４ｂは導入金属線１４の第二金属線、１５はビードガラス、１６はガラスバルブ１３の内周面に形成された蛍光被膜を示す。
【０００７】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ビードガラスによる封止工程を省き、ガラスバルブ１３と電極１７との封止を簡易化することを目的とした従来の冷陰極放電管１０’が知られている（例えば特許文献２）。即ち、ガラスバルブ１３の内径と略同一外形の電極１７を直接封止し、発光に寄与しない無駄な空間をなくしている。
【特許文献１】特開２００５−２６１３９号公報
【特許文献２】特開２００７−８０５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の前記特許文献１の冷陰極放電管１０は、ビードガラス１５を用いて電極１１を封止している。図３（ｂ）に示すように、バーナーに近く最初に熱せられた部分は溶解して収縮するので、ガラスバルブ１３の内径が縮小して肉薄の部分Ａ（ヒケ）が形成される。一方、バーナーよりもやや遠くビードガラス１５に接する部分は、熱によって収縮するが、ビードガラス１５によって収縮方向がないので、肉厚の部分Ｂ（肉溜まり）が形成される。
【０００９】
また、収縮によって、ガラスバルブ１３の内径が縮小すると、ガラスバルブ１３の内壁が有底筒状部１２の底部１２ｃに接触してクラックが発生する恐れがあるので、ビードガラス１５の封止部分から有底筒状部１２までは、ある程度の距離をおいて電極１１を封止している。このため、封止部分から電極１１の有底筒状部１２までの距離Ｌが発光に寄与しない無駄な空間になって有効発光長が短くなってしまうという問題がある。
【００１０】
また、従来の前記特許文献２の冷陰極放電管１０’は、ガラスバルブ１３の内径とほぼ同じ外径の電極１７を封止しているが、ガラスバルブ１３の開口端部を加熱して収縮させる際、前記冷陰極放電管１０と同様、図４（ｂ）に示すように、ガラスバルブ１３の収縮が不均一になって肉薄の部分Ａと肉厚の部分Ｂとができ、放電管点灯時に発生する熱の影響によって電極１７が膨張した場合に、応力によって肉薄の部分Ａからガラスバルブ１３が破損する原因になってしまう。
【００１１】
また、ガラスバルブ１３の周囲が減圧された状態でガラスバルブ１３の開口端部を加熱して収縮させた場合、ガラスバルブ１３の内周面が電極１７の先端部に接触しやすくなり、輸送時やバックライトユニットに実装する際の衝撃によって、肉薄の部分Ａからガラスバルブ１３が破損する恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明は、前記問題点を鑑み、発光に寄与しない空間を少なくしながらも、破損しにくい形状で封止されるようにした冷陰極放電管用電極及び冷陰極放電管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る冷陰極放電管用電極は、冷陰極放電管の構成要素であるガラスバルブの各開口端部に直接封止される冷陰極放電管用電極であって、各開口端部に挿入される有底筒状部と、該有底筒状部の底部から延出する導入金属線とを備え、しかも、有底筒状部の底部の外面が曲面で構成されることを特徴とする。
【００１４】
この場合、ガラスバルブの各開口端部を加熱して減圧により収縮した際、ガラスバルブの各開口端部が底部の曲面に沿って縮径されることになるので、肉厚（肉溜まり）及び肉薄（ヒケ）の部分の発生を抑制できる。特に肉厚（肉溜まり）部分はガラスバルブの外径よりも大きな外径になり易く、バックライトユニットに実装する際やユニットの輸送時に肉厚の部分がユニットに接触し、強度の低い肉薄の部分からガラスバルブが破損する原因となるが、肉厚（肉溜まり）及び肉薄（ヒケ）の部分の発生を抑制することによってガラスバルブの破損も抑制できる。
【００１５】
しかも、肉溜まりのできやすいガラスバルブの開口端部が、該開口端部から中心に向かって縮径する際に、ビードガラスの代わりとして導入金属線を包むようになるので、確実な封止が可能になる。
【００１６】
さらに、ガラスバルブの開口端部が中心に向かって均一に収縮させることで、肉厚（肉溜まり）及び肉薄（ヒケ）の部分の発生を抑制できるようになることから、冷陰極放電管の点灯時に起こるスパッタリングの衝撃に強い冷陰極放電管を製造することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、前記底部を、導入金属線に向かうにしたがって小径となるように形成するようにしてもよい。
【００１８】
この場合、熱収縮するガラスバルブの開口端部が、該開口端部から中心部に向かって円滑に且つ均一に縮径されるので、より一層確実な封止ができるようになり、ガラスバルブの端部を密着性よく、封止面積も広くできることから応力が分散し易く、輸送時やバックライトユニットに実装する際の衝撃に強い冷陰極放電管を製造することが可能となる。
。
【００１９】
請求項３の発明によれば、前記底部を、導入金属線部に向かうにしたがって肉厚となるように形成するような構成を選択することもできる。
【００２０】
この場合、底部が肉厚になることで、熱吸収が良好になり、電極の膨張を低減できる。また、肉厚に形成される有底筒状部の底部が曲面で構成されるため、ガラスバルブの応力を分散しやすくなり、輸送時やバックライトユニットに実装する際のガラスバルブの破損を防止できるようになる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、前記導入金属線を、有底筒状部側の第一金属線が、給電端子側の第二金属線よりも大径に形成され、前記第一金属線と前記第二金属線とが同軸に一体化されるように構成してもよい。
【００２２】
この場合、第一金属線とガラスバルブの内径との口径差を解消することができると共に、点灯中の電極の放熱効果を向上することができる。したがって、電極の膨張を低減することになる。
【００２３】
本発明に係る冷陰極放電管は、冷陰極放電管の構成要素であるガラスバルブの各開口端部に前記いずれかの冷陰極放電管用電極を挿入した状態で各開口端部を加熱して収縮させることで、冷陰極放電管用電極がガラスバルブの各開口端部に直接封止されてなることを特徴とする。
【００２４】
この場合、電極を直接封止するとは、前記底部の最深部がガラスバルブの各開口端部よりも内側に位置し、導入金属線を封止する場合、及び、底部の最深部が外部に露出している場合を含むものとする。
【００２５】
また、本発明に係る照明装置は、不要で外径が太くなってしまう肉厚の部分ない冷陰極放電管を用いているので、肉厚の部分が装置内部に接触しないよう間隔を設けて実装する必要がなくなり、装置を薄型化することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、有底筒状部の底部が曲面で構成されているため、ビードガラスを用いることなく、ガラスバルブの各開口端部に直接封止することができるので、冷陰極放電管の部品点数を少なくすることができる。
【００２７】
また、本発明によれば、ガラスバルブの各開口端部を加熱して減圧により収縮し、底部に上記曲面を有する電極をガラスバルブの各開口端部に直接封止するようにしたので、肉厚（肉溜まり）及び肉薄（ヒケ）の部分の発生を抑制することができ、点灯時の電極の膨張、輸送時やバックライトユニットに実装する際の衝撃によってガラスバルブが破損することがなく、長寿命化を図ることができる。
【００２８】
また、電極の封止部から有底筒状部の開口部分の距離を短くできるので、ガラスバルブ内で発光に寄与しない空間を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る冷陰極放電管用電極及び冷陰極放電管の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。これらの図において、図３及び図４と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
【００３０】
本実施形態に係る冷陰極放電管用電極２は、図１に示すように、筒部３ａ及び底部３ｂからなる有底筒状部３と、該有底筒状部３の底部３ｂから延出される導入金属線４とを備えた一体型電極であり、ニオブ・タングステン・コバールなどの金属を用いて、燒結金属または金属プレスで形成されている。
【００３１】
有底筒状部３は、ガラスバルブ５の内径よりもやや小径の外形で形成されている。
【００３２】
また、有底筒状部３の底部３ｂは、側断面が最深部に向かうにしたがって小径となる略Ｕ字形状を呈しており、軸の外方向に突出する曲面、例えば、半球面、回転放物面、円錐面、テーパ面（球帯）のうちいずれかに形成されている。これによって、ガラスバルブ５の各開口端部を加熱して減圧により収縮した際、溶融したガラスバルブ５の各開口端部が上記曲面の周縁部から中心部に向かって収縮し、電極２が封止される。この際、上記曲面に沿うように収縮するので、応力が分散されて、肉厚の部分（肉溜まり）や肉薄の部分（ヒケ）の発生を抑制できる。
【００３３】
また、有底筒状部３の底部３ｂは、最深部に向かうにしたがって肉厚となるように形成されている。この理由としては、熱吸収が良好になり、電極２の膨張を低減できる。また、肉厚に形成される底部３ｂは、軸の外方向に突出する曲面であるため、ガラスバルブ５の応力を分散しやすくなり、輸送時やバックライトユニットに実装する際のガラスバルブ５の破損を防止できるようになる。
【００３４】
導入金属線４は、有底筒状部３側に配置される第一金属線４ａと、給電側に配置される、第一金属線４ａよりも小径の第二金属線４ｂとが突合せ溶接によって、同軸に一体化されている。該第二金属線４ｂを第一金属線４ａよりも小径にすることで、電極２の放熱効率が著しく向上する。
【００３５】
つぎに本実施形態に係る冷陰極放電管の製造方法について説明する。まず、ガラスバルブ５の各開口端部の内側に、一対の電極２，２を配置させた状態で周囲を減圧し、ガラスバルブ５内に放電ガスを流入させる。
続いて、ガラスバルブ５の各開口端部を加熱して減圧と熱により収縮すると、ビードガラスを用いることなく、導入金属線４が直接封止されて、冷陰極放電管１が完成される。
【００３６】
なお、本実施形態に係る冷陰極放電管用電極２は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
例えば、前記実施形態に係る冷陰極放電管１においては、導入金属線４を封止するようにしたが、図２に示すように、有底筒状部３の底部３ｂをガラスバルブ５の各開口端部よりもやや外側に位置させた状態で、即ち該底部３ｂの最深部が外部に露出した状態で封止するようにしてもよい。この場合、底部３ｂの最深部を除く部位の曲面に、ガラスバルブ５の各開口端部が沿うように溶着されるので、ガラスバルブ５の内径との口径差をさらに解消できるようになる。肉溜まりとなるガラスバルブ５の各開口端部は、ビードガラスの代わりとして導入金属線４を包むので、確実な封止ができるようになる。また、有底筒状部３の底部３ｂの最深部が外部に露出することで、放熱面積が増大し、電極２の放熱効果がより一層良くなって、電極２の膨張をより低減できるようになる。
【００３８】
また、発光に寄与しない電極２の有底筒状部３をできるだけガラスバルブ５の端部側に配置できるので、有効発光長を延長でき、高輝度化が図れるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る冷陰極放電管用電極及び冷陰極放電管は、パーソナルコンピュータ、液晶テレビあるいは携帯情報端末（ＰＤＡ）などに多用されている液晶表示装置のバックライトユニットに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷陰極放電管の断面図
【図２】他の実施形態の断面図
【図３】従来の冷陰極放電管を示す断面図
【図４】他の従来の冷陰極放電管を示す断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  冷陰極放電管
２  冷陰極放電管用電極
３  有底筒状部
３ａ  筒部
３ｂ  底部
４  導入金属線
４ａ  第一金属線
４ｂ  第二金属線
５  ガラスバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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