(57)【要約】  本発明は、内面を蛍光物質（２）で被覆され紫外光を放出する封入ガス成分を収容する放電管（３）と、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上の中空陰極（４）と、Ｍｏ，Ｗ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上のリードピン（５）とを主として含む冷陰極蛍光ランプ（１）において、リードピン（５）がＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏまたはそれらの合金から構成されるのが望ましい鉢体（６）またはスリーブ（７）に接合され、鉢体（６）またはスリーブ（７）が中空陰極（４）に接合されている冷陰極蛍光ランプ（１）に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面を蛍光物質（２）で被覆され紫外光を放出する封入ガス成分を収容する放電管（３）と、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上の中空陰極（４）と、Ｍｏ，Ｗ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上のリードピン（５）とを主として含む冷陰極蛍光ランプ（１）において、
リードピン（５）が鉢体（６）またはスリーブ（７）に接合され、鉢体（６）またはスリーブ（７）が中空陰極（４）に接合される
ことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
リードピン（５）が、鉢体（６）の円筒壁内面（８）と底部内面（１０）との少なくとも一方に接合され、この鉢体がその底部外面によって中空陰極（４）の底部外面（１１）に接合されることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
鉢体（６）の内径がリードピン（５）の直径よりわずかに大きいことを特徴とする請求項２に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項４】
鉢体（６）の高さが（０．５〜４）×（鉢体（６）の直径）であることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項５】
リードピン（５）が円筒領域（１２）とフランジ（１３）とを有するスリーブ（７）の円筒壁内面（１４）に接合され、スリーブ（７）のフランジ（１３）が中空陰極（４）の底部外面（１１）に接合されることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項６】
スリーブ（７）の円筒領域（１２）の内径がリードピン（５）の直径よりわずかに大きく、フランジ（１３）の外径が中空陰極（４）の外径に等しいか又はその外径より小さいことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項７】
スリーブ（７）が、第１の円筒領域（１５）、第１の円筒領域（１５）より大きい直径を持つ第２の円筒領域（１６）、及び、第１の円筒領域（１５）と第２の円筒領域（１６）との間に位置する移行領域（１７）を有し、リードピン（５）がスリーブ（７）の第１の円筒領域（１５）の円筒壁内面（１８）に接合され、スリーブ（７）の第２の円筒領域（１６）の円筒壁内面（１９）が中空陰極（４）に接合されることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項８】
スリーブ（７）の第１の円筒領域（１５）の内径がリードピン（５）の直径よりわずかに大きく、スリーブ（７）の第２の円筒領域（１６）の内径が中空陰極（４）の外径よりわずかに大きいことを特徴とする請求項７に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項９】
リードピン（５）が電流供給ピン（２０）に接合されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１０】
鉢体（６）またはスリーブ（７）がＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ及びそれらの合金のグループからの材料によって構成されることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１１】
鉢体（６）またはスリーブ（７）がリードピン（５）および／または中空陰極（４）に対する接合領域に凝固領域を有することを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１２】
中空陰極（４）が２つ又はそれ以上の部品から構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに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、内面を蛍光物質で被覆され紫外光を放出する封入ガス成分を収容する放電管と、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上の中空陰極と、Ｍｏ，Ｗ及びそれらの合金のグループからの材料で構成された２つ又はそれ以上のリードピンとを主として含む冷陰極蛍光ランプに関する。
【０００２】
冷陰極蛍光ランプは液晶ディスプレイの背面照明に利用されている。この場合、低圧水銀放電によって紫外線が生じ、この紫外線が、放電管の内面に塗布された蛍光層によって可視光に変換される。放電管は、通常、例えばホウケイ酸ガラスのような硬質ガラスから構成され、通常、管状である。蛍光ランプのタイプによって形状の異なる電極が管端部領域に配置されている。例えば、Ｂａ、Ｓｒ、希土類金属、または、イットリウムを含み電極表面に塗布される発光促進物質の利用のために、電子の仕事関数が低下することがある。リードピンによる電極との接触が生じる。これらのリードピンは、ピンチシールまたは溶着（封着）プロセスによって放電管に真空気密に接合される。この領域はガラス−金属ピンチシールと呼ばれる。一般に、第１のステップにおいて、リードピンには、ガラスリングを溶融させることによって生じるガラスビードが設けられる。このプロセスはガラス化と呼ばれる。さらなるステップとして、ガラスビードはピンチシールまたは溶着プロセスによって放電管に接合される。ガラスと整合する低い熱膨張係数を有するＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ（コバール）材料、モリブデン、タングステンがリードピンの材料として利用される。
【０００３】
冷陰極蛍光ランプの小型化も、液晶ディスプレイの小型化に関連している。この結果、特開平１−１５１１４８号公報に記載のように、中空陰極が導入されるようになった。中空陰極の材料としては一般にニッケルが利用される。Ｎｉの中空陰極はコバールから構成されるリードピンに溶接される。しかし、ニッケルの耐スパッタリング性はさらなる小型化には不十分である。このため、中空陰極には、ニオブ、タンタル、タングステン、または、モリブデンのようなスパッタリングに対する耐性がより強い材料が提案されている。これらは、モリブデン、タングステン、または、コバールから構成されるリードピンに接合される。モリブデン及びタングステンは熱伝導度が高いので好都合である。タングステン及びモリブデンの高融点及び固有の脆性のため、直接溶接は極めて困難であり、かなりの手間をかけて初めて可能になる。さらに、鉢体の再結晶化及びそれに関連した脆化を回避しなければならない。従って、熱入力量はできる限り少なくしておかなければならない。さらに、接合プロセス中に、個々の構成部材の正確な位置決めが極めて重要である。というのは、このようにしてしか、構成部材の厳密な公差を実現することができないためである。
【０００４】
従って、具体的な本発明の課題は、中空陰極と、耐スパッタリング性の高いリードピンとを有し、中空陰極とリードピンとの接合をコスト的に手頃にかつ確実に実施することが可能である冷陰極蛍光ランプを提供することにある。
【０００５】
この課題は請求項１の特徴事項によって実現される。本発明において、中空陰極は、リードピンに直接に接合されるのではなく、鉢体またはスリーブを介して接合される。この場合、鉢体の内径はリードピンの直径よりわずかに大きい。鉢体の高さは（０．５×鉢体の直径）〜（４×鉢体の直径）の範囲で変動するのが好都合である。
【０００６】
第１のプロセスステップにおいて、鉢体は中空陰極またはリードピンに接合される。鉢体及び中空陰極はそれぞれ円筒領域と底部領域とを有している。鉢体と中空陰極との接合はいずれの場合でも底部側で行われる。鉢体は中空陰極と比較して融点の著しく低い材料から構成される。熱導入は例えばレーザまたは抵抗溶接によって実施することが可能であり、モリブデンまたはタングステンから構成される中空陰極の場合、中空陰極の溶融、好ましく再結晶も回避できるほど僅かである。しかし、接合プロセス中、熱入力を局部的に与えられる鉢体領域が溶融することがある。
【０００７】
最初に、鉢体をリードピンに接合することも可能である。この場合、鉢体はリードピンの一方の端部上に被せられる。例えば、レーザまたは抵抗溶接による熱導入は鉢体の円筒側または底部側で行うことが可能である。この第１の接合プロセス後、中空陰極またはリードピンと、第１の接合ステップによって得られた構成部材との第２の接合プロセスが同様にして行われる。
【０００８】
こうして得られた構成部材に関して、脆化を回避するため、熱入力を極めて低く保つことが可能である。さらに、鉢体内でのリードピンの位置決めも単純である。従って、本発明による構成部材を備えた冷陰極蛍光ランプは、振動が生じても、耐用寿命の短縮を示すことはない。
【０００９】
これらの利点はスリーブを利用する場合にも生じる。なお、スリーブは、両端を開放され、例えばフランジまたは直径の異なる領域を有することができる管体である。リードピンと中空陰極との間に簡単に作られる接合部は、円筒領域とフランジ領域とを有するスリーブによって実現可能である。リードピンはスリーブの円筒領域内に挿入される。接合プロセスのための熱入力がレーザまたは抵抗溶接技術によって実施されると好ましい。この場合、円筒領域の内壁はリードピンに接合される。スリーブのフランジは後続のプロセスステップにおいて中空陰極の底面に接合される。
【００１０】
スリーブは、好都合なことに、直径の異なる２つの領域を有することができる。この場合、第１の領域の直径はリードピンの直径よりわずかに大きい。この第１の領域は同様にリードピンに接合される。第２の領域の直径は中空陰極の直径よりわずかに大きい。この第２の領域は、中空陰極の底面近くの円筒領域に接合される。例えば同様にレーザまたは抵抗溶接技術による熱入力を用いた接合プロセスを、中空陰極の溶融、好ましくは再結晶も回避されるように実施することが可能である。
【００１１】
リードピン（電流導入ピン）は、通常、電流供給ピン（外部リードピン）に接合される。リードピンにおいては、ピンとガラスの熱膨張係数が類似していることが要求されるので、材料の選択がかなり制限されるが、これは、蛍光ランプの外部にある電流供給ピン（外部リードピン）には当てはまらない。一般に、電流供給ピンには、銅覆線（デュメット線）が利用される。この銅覆線はいわゆる複合ピンを形成するためにリードピンに突き合せ溶接される。プロセス技術に関して、リードピンと中空陰極との接合前に、リードピンと電流供給ピンとの接合を実施する、すなわち上述のプロセスに複合ピンを利用すると望ましい。
【００１２】
Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ及びそれらの合金は、鉢体またはスリーブにとりわけ有利な材料であることが立証されている。
【００１３】
本発明については、図に関連して、さらに詳細に後述される。
【００１４】
図１には、冷陰極蛍光ランプ１の基本的構成部材、すなわち、内面に蛍光物質２を被覆された放電管３、中空陰極４、リードピン５、及び、電流供給ピン２０が示されている。
【００１５】
深絞りによって、鉢体６及びスリーブ７のあらゆる変形例が作られる。
【００１６】
図２に示す構成部材の製作
鉢体６と中空陰極４との接合は、鉢体６の底面１０を中空陰極４の底部外面１１にレーザ溶接することによって実施される。引続いて鉢体６内に導入されたリードピン５が、レーザ溶接によって鉢体６の円筒壁８に接合される。
【００１７】
代替として、これは鉢体６の底部内面１０にリードピン５を接合することによっても行われる。
【００１８】
別の変形例の製作は、最初にレーザ溶接によって鉢体６をリードピン５に接合することによって実施される。引続いて鉢体６に中空陰極４を接合することは、同様に、鉢体６の底面１０を中空陰極４の底部外面１１にレーザ溶接することによって実施される。
【００１９】
図３に示す構成部材の製作
スリーブ７と中空陰極４との接合は、フランジ１３を中空陰極４の底面１１にレーザ溶接することによって実施される。引続いてスリーブ７の円筒領域１２内に導入されたリードピン５がスリーブ７の円筒領域１２に溶接される。
【００２０】
図４に示す構成部材の製作
別の変形例では、スリーブ７の円筒領域１５をリードピン５にレーザ溶接することによって、スリーブ７がリードピン５に接合される。引続いてスリーブ７に中空陰極４を接合することは、移行領域１７を中空陰極４の底部外面１１にレーザ溶接することによって実施される。別の変形例では、スリーブ７の円筒領域１６の円筒壁内面１９が、レーザ溶接によって中空陰極４に接合される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】冷陰極蛍光ランプの概略図
【図２】リードピンと中空陰極との本発明による接合の断面図
【図３】リードピンと中空陰極との本発明による接合の断面図
【図４】リードピンと中空陰極との本発明による接合の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１  冷陰極蛍光ランプ
２  蛍光物質
３  放電管
４  中空陰極
５  リードピン
６  鉢体
７  スリーブ
８  鉢体の円筒壁内面
１０  鉢体の底部内面
１１  中空陰極の底部外面
１２  スリーブの円筒領域
１３  フランジ
１４  スリーブの円筒壁内面
１５  スリーブの第１の円筒領域
１６  スリーブの第２の円筒領域
１７  スリーブの移行領域
１８  第１の領域の円筒壁内面
１９  第２の領域の円筒壁内面
２０  電流供給ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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