(57)【要約】      （修正有）【課題】冷陰極蛍光放電灯のコストを低減する。【解決手段】冷陰極蛍光放電灯１は、電極部６と該電極部と同一材料で形成された封止部７とから成る導電性ガラス部品２を備えている。導電性ガラス部品２に対してリード３が電気的及び機械的に結合されている。ガラス管４が導電性ガラス部品２の封止部７に溶着されている。電極部６と封止部７とが同一材料で形成された導電性ガラス部品２を使用して冷陰極蛍光放電灯１を構成すると、冷陰極蛍光放電灯１の部品点数が少なくなり、冷陰極蛍光放電灯１のコストの低減が可能になる。【選択図】図１
2011029003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部と該電極部と同一材料で連続に形成された封止部とを備えた導電性ガラス部品と、
前記導電性ガラス部品の前記封止部に対して機械的に結合された端部を有し且つ前記電極部を収容しているガラス管と
を備えていることを特徴とする冷陰極蛍光放電灯。
【請求項２】
更に前記導電性ガラス部品に電気的及び機械的に結合された外部接続導体を有していることを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光放電灯。
【請求項３】
前記導電性ガラス部品の前記電極部は前記封止部と同一な外形寸法を有し、前記封止部と共に前記ガラス管に機械的に結合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の冷陰極蛍光放電灯。
【請求項４】
前記導電性ガラス部品は、バナジン酸塩ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の冷陰極蛍光放電灯。
【請求項５】
更に、前記電極部の外周面の少なくとも一部に被着された電子放出物質膜を有することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の冷陰極蛍光放電灯。
【請求項６】
電極部と該電極部と同一材料で形成された封止部とを備えた導電性ガラス部品を用意する工程と、
前記組立体の前記導電性ガラス部品をガラス管の端部の内側に挿入し、前記ガラス管を前記導電性ガラス部品に溶着する工程と
を備えていることを特徴とする冷陰極蛍光放電灯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光放電灯即ちＣＣＦＬ（Cold‐Cathode  Fluorescent  Lamp）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶモニター、パソコン等の液晶表示装置のバックライト光源として使用する冷陰極蛍光放電灯（ＣＣＦＬ）は、例えば特開２００７−２３４５５１号公報（特許文献１）等で公知である。この種の冷陰極蛍光放電灯は、鉄、ニッケル、アルミニウム・ジルコニウム合金等の金属から成る対の電極と、該対の電極を包囲し且つＡｒ等の希ガス（レアガス）と水銀が封入された円筒状のガラス管と、このガラス管の内壁に形成された蛍光体層と、ガラス管の軸方向外側に導出された対のリードとから成る。ガラス管の両端の封止は、対のリードにガラスビーズ（ガラス球）をそれぞれ設け、ガラス管をビーズに溶着することによって達成されている。従って、冷陰極蛍光放電灯を製作する時には、少なくとも対の電極と、ガラス管と、蛍光体と、対のリードと、対のガラスビーズとが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷陰極蛍光放電灯のコストの低減が要求されている。従って、本発明の目的は、コストの低減が可能な冷陰極蛍光放電灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従う冷陰極蛍光放電灯は、電極部と該電極部と同一材料で形成された封止部とを備えた導電性ガラス部品と、前記導電性ガラス部品の前記封止部に機械的に結合された端部を有し且つ前記電極部を収容しているガラス管とを備えている。
【０００６】
なお、請求項２に示すように、更に前記導電性ガラス部品に電気的及び機械的に結合された外部接続導体（例えばリード又はキャップ又はこれらの両方）を有していることが望ましい。
請求項３に示すように、前記導電性ガラス部品の前記電極部は前記封止部と同一な外形寸法を有し、前記封止部と共に前記ガラス管に機械的に結合されていることが望ましい。
また、請求項４に示すように、前記導電性ガラス部品は、バナジン酸塩ガラスから成ることが望ましい。
また、請求項５に示すように、更に、前記電極部の外周面の少なくとも一部に被着された電子放出物質膜を有することが望ましい。
また、請求項６に示すように、電極部と該電極部と同一材料で形成された封止部とを備えた導電性ガラス部品を用意する工程と、前記導電性ガラス部品をガラス管の端部の内側に挿入し、前記ガラス管を前記導電性ガラス部品に溶着する工程と備えて冷陰極蛍光放電灯を製造することが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本願の発明に従う冷陰極蛍光放電灯は、電極部と該電極部と同一材料で形成された封止部とを備えた導電性ガラス部品を使用して構成されている。即ち、電極部と封止部とが一体化されている。これにより冷陰極蛍光放電灯を構成する部品点数が少なくなり、冷陰極蛍光放電灯のコストの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施例１の冷陰極蛍光放電灯を示す断面図である。
【図２】図２は図１の導電性ガラス部品を示す拡大斜視図である。
【図３】図３は図２の導電性ガラス部品の正面図である。
【図４】図４は図２の導電性ガラス部品の左側面図である。
【図５】図５は図２の導電性ガラス部品の右側面図である。
【図６】図６は実施例２の冷陰極蛍光放電灯の一部を示す断面図である。
【図７】図７は実施例３の冷陰極蛍光放電灯の一部を示す断面図である。
【図８】図８は実施例４の冷陰極蛍光放電灯の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照して本発明の実施形態に従う冷陰極蛍光放電灯を説明する。
【実施例１】
【００１０】
実施例１に従う冷陰極蛍光放電灯１即ちＣＣＦＬは、図１に示すように対の導電性ガラス部品２と、対のリード３と、Ａｒ等の希ガス（レアガス）と水銀が封入された円筒状のガラス管４と、このガラス管４の内壁に形成された蛍光体層５とを備えている。
【００１１】
導電性ガラス部品２は、バナジン酸塩ガラスからなる電子放出機能を有する導電性ガラスで形成されたものであって、円筒状の電極部６と該電極部６と同一材料で形成された円筒状の封止部７とを備えている。バナジン酸塩ガラスは、特開２００３−３４５４８号公報等で公知のものであって、バナジウム、バリウム及び鉄を主成分として含む酸化物系ガラス組成物から成り、導電性を有している。この実施例のバナジン酸塩ガラスは、バナジウム酸化物（V2O5）５０〜９０モル％、バリウム酸化物（BaO）５〜３５モル％、及び鉄酸化物（Fe2O3）５〜１５モル％からなり、１０-4〜１０-1S/cmの電気伝導度を有する。
なお、導電性ガラス部品２を、上記のバナジン酸塩ガラス以外の、例えば、特開２００６−１５１７９３号公報に開示されているＰ2Ｏ5系電子伝導性ガラス等の導電性ガラスで形成することもできる。
【００１２】
導電性ガラス部品２の電極部６は、従来の電極のように金属製のカップ状電極基体を有さず、導電性ガラス（バナジン酸塩ガラス）のみで形成されている。この導電性ガラス部品２の電極部６は、良好な放電を得るためにガラス管４の軸方向に延びる深さ約１．０ｍｍ、径１．０ｍｍの穴８を有している。なお、この実施例では、導電性ガラス部品２の穴８を有している部分を電極部６と定義している。導電性ガラス部品２の電極部６は、ガラス管４に挿入可能な外径（例えば２．８ｍｍ）を有し、ガラス管４に結合されている。
【００１３】
導電性ガラス部品２の封止部７は、従来の放電灯のガラスビーズと同様な機能を有する部分である。しかし、本実施例の導電性ガラス部品２の封止部７は、電極部６と別体に形成されず一体に形成されている。即ち、導電性ガラス部品２の封止部７は、導電性ガラス（バナジン酸塩ガラス）の成形によって電極部６と一体に形成されている。導電性ガラス部品２の封止部７は、ガラス管４に挿入可能な外径（例えば２．８ｍｍ）を有し、ガラス管４に結合されている。導電性ガラス部品２の封止部７のガラス管４に対する結合は、放電ガスの漏れが生じないように行われている。
電極部６及び封止部７を有する導電性ガラス部品２は、導電性ガラスの原料混合物を加熱溶融し、所望の型に注入することによって形成されている。
なお、導電性ガラス部品２を型を使用して形成する代りに、導電性ガラスをダイヤモンドカッターで所望形状に加工すること、又は導電性ガラスをレーザー加工装置、又はFIB（Focused  Ion  Beam、集束イオンビーム）加工装置等で所望形状に加工すること等で形成することもできる。
【００１４】
外部接続導体としての金属製のリード３は、導電性ガラス部品２の膨張係数に近い膨張係数を有する材料（例えば、５０％のＦｅと５０％のＮｉとから成る合金）で棒状に形成されている。このリード３の一端は、導電性ガラス部品２の封止部７に形成された穴９に挿入され、導電性ガラス部品２の封止部７に電気的及び機械的に結合されている。また、リード３は封止部７を介して電極部６にも電気的に結合されている。
導電性ガラス部品２の封止部７とリード３との結合は、導電性ガラス部品２の封止部７とリード３との一方又は両方を溶融させて行う方法、又は導電性接合材を使用して行う方法等で実行できる。なお、導電性ガラスの溶融物を所望の型に注入する時に、リード３の先端部を導電性ガラスの溶融物で包囲し、導電性ガラス部品２に対するリード３の結合を達成することもできる。
【００１５】
導電性ガラス部品２によって対の端部が封止された円筒状ガラス管４は、例えば、軟質ガラスで形成され、この内部で発生した光を外部に取り出すことができるように光透過性を有している。この実施例における円筒状ガラス管４の内径は３．０ｍｍ、外径は４．０ｍｍ、長さは１０００ｍｍである。
ガラス管４の端部は導電性ガラス部品２に溶着によって気密的に結合されている。
【００１６】
図１の放電灯１を製作する時には、図２及び図３に示すようにリード３と導電性ガラス部品２とが一体化された組立体と、内面に蛍光体５が塗布されたガラス管４を用意する。次に、リード３を伴った導電性ガラス部品２の電極部６及び封止部７をガラス管４に挿入する。次に、ガラス管４内に所望のガス（例えばＡｒ等の希ガスと水銀）を封入する。しかる後、ガラス管４を導電性ガラス部品２に溶着する。
【００１７】
完成した放電灯１の対のリード３間に１０００Ｖの電圧を印加した時の発光強度は３００００カンデラ／ｍ2であり、導電性ガラス部品２の電極部６が放電電極として機能していることが確認された。
【００１８】
本実施例は次の効果を有する。
（１）電極部６と封止部７とが同一の導電性ガラスによって一体に形成されている。従って、従来の電極とガラスビーズとを別に形成するものに比較して部品点数を減らすことができ、放電灯のコストの低減が可能になる。
（２）電極部６はバナジン酸塩ガラス（導電性ガラス）から成り、従来のカップ状金属基体に相当するものを有していない。従って、電極部６を容易に形成でき、放電灯のコストの低減が可能になる。
（３）バナジン酸塩ガラス（導電性ガラス）から成る電極部６は電子の衝撃作用（スパッタリング）による摩耗が著しく少ない。これにより放電灯の寿命が伸びる。
（４）ガラス管４が導電性ガラス部品２の電極部６と封止部７との両方に溶着されているので、ガラス管４の封止即ち閉塞を良好に達成でき、且つガラス管４の端部の機械的強度が高くなる。
（５）封止部７が導電性を有しているので、外部接続導体としてのリード３の電極部６に対する電気的接続を容易に達成できる。
【実施例２】
【００１９】
次に実施例２に従う冷陰極蛍光放電灯１ａを、図６を参照して説明する。但し、図６において、実施例１を示す図１と実質的に同一の部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。図６の冷陰極蛍光放電灯１ａは、変形された導電性ガラス部品２ａを有する他は図１の冷陰極蛍光放電灯１と同一に形成されている。変形された導電性ガラス部品２ａは、変形された電極部６ａを有する他は図１の導電性ガラス部品２と同一に形成されている。変形された電極部６ａはこの外周面とガラス管４との間に隙間１０を有する他は図１の電極部６と同一に形成されている。この実施例２に従う放電灯１ａによっても、実施例１の上記（１）（２）（３）（５）の効果と同様な効果を得ることができる。
更に、発熱する電極部６ａが隙間１０によってガラス管４から離間し、ガラス管４と接触していない。これにより、電極部６ａからガラス管４への熱伝導が抑制でき、放電灯の寿命向上の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２０】
次に実施例３に従う冷陰極蛍光放電灯１ｂを、図７を参照して説明する。但し、図７において、図１及び図６と実質的に同一の部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。図７の冷陰極蛍光放電灯１ｂは、図６と実質的に同一に形成された導電性ガラス部品２ａの電極部６ａに電子放出物質膜２０を付加した他は図６の冷陰極蛍光放電灯１ａと同一に形成されている。電子放出物質膜２０は穴８を有する電極部６ａの表面全体に形成されている。勿論、電子放出物質膜２０を電極部６ａの表面の一部のみに形成もできる。
【００２１】
電子放出物質膜２０は、電極部６ａよりも高い電子放出機能を有する材料を電極部６ａの表面に被着（好ましくは塗布して乾燥、焼き付けるか、又は蒸着）することによって形成される。電子放出物質膜２０の材料として、特開平１０−３０２７１４号公報に開示されているＬａ，Ｓｒ及びＭｎを含む導電性酸化物（例えば、Ｌａ0.8Ｓｒ0.2Ｍｎ0.9Ｏ2.9）、又は特開平１０−３０２７１２号公報に開示されているＬｉ，Ａｌ及びＯを含む化合物、Ｌｉ、Ｔａ及びＯを含む化合物、Ｌｉ、Ｗ及びＯを含む化合物、又はＣｓやＢａを含む化合物等を使用することができる。
【００２２】
この実施例３に従う冷陰極蛍光放電灯１ｂによっても、実施例１の上記（１）（２）（３）（５）の効果と同様な効果を得ることができ、更に電子放出物質膜２０に基づいて発光効率の向上を図ることができる。また、実施例２と同様に発熱する電極部６ａが隙間１０によってガラス管４から離間し、ガラス管４と接触していないので、電極部６ａからガラス管４への熱伝導が抑制でき、放電灯の寿命向上の効果を得ることができる。
なお、電子放出物質膜２０を図１の電極部６の表面に形成することもできる。
【実施例４】
【００２３】
次に実施例４に従う冷陰極蛍光放電灯１ｃを、図８を参照して説明する。但し、図８において、図１及び図７と実質的に同一の部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。図８の冷陰極蛍光放電灯１ｃは、変形された導電性ガラス部品２ｂを有し且つ外部接続導体として金属キャップ３ａを有する他は図７の放電灯１ｂと同一に形成されている。図８の形成された導電性ガラス部品２ｂは、図７に比べて軸方向に長く形成された封止部７ａを有する他は図７の導電性ガラス部品２ａと同一に形成されている。
【００２４】
金属キャップ３ａは、導電性ガラス部品２ｂの封止部７ａに被せられ、ここに電気的及び機械的に結合されている。この金属キャップ３ａは、図７のリード３と同様に外部回路に放電灯１ｃを接続するために使用される。
図８の放電灯１ｃは、実施例１の上記（１）（２）（３）（５）の効果と同様な効果を得ることができ、更に実施例３の電子放出物質膜２０に基づく発光効率の向上効果を得ることができ、更に金属キャップ３ａに基づく放電灯１ｃの外部接続の簡略化効果を得ることができる。更に、実施例２と同様に発熱する電極部６ａが隙間１０によってガラス管４から離間し、ガラス管４と接触していないので、電極部６ａからガラス管４への熱伝導が抑制でき、放電灯の寿命向上の効果を得ることができる。
なお、図８の金属キャップ３ａを、図１及び図６の冷陰極蛍光放電灯１、１ａに適用することもできる。
また、金属キャップ３ａを特許文献１に開示されているようにリード３に電気的及び機械的に結合するように変形することもできる。
また、図８において、金属キャップ３ａをガラス管４の上に延在するように変形することもできる。
【００２５】
本発明は、上述の実施例に限定されるものでなく、例えば、次の変形が可能なものである。
（１）図１に示すように、ガラス管４の両端に同一構成の導電性ガラス部品２を配置する代りに、異なる形状の導電性ガラス部品又は電極を配置することができる。
（２）ガラス管４に封入される放電用ガスを、例えばＨｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，及びＸｅから選択された１つ又は複数とすることができる。また、ガラス管４に封入されている水銀ガスを省くことができる。
（３）リード３及び金属キャップ３ａを省いた構造にすることもできる。
（４）リード３の全体を同一材料で形成せずに異なる材料の組み合わせで形成することができる。例えば、図１において封止部７に挿入されるリード３の先端部を封止部７と熱膨張係数の差が小さい材料で形成し、それ以外の部分を異なる材料で形成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  放電灯
２，２ａ、２ｂ  導電性ガラス部品
３  リード
６  電極部
７  封止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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