(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブと、このガラスバルブの内部に所定圧で封入される希ガスと水銀と、前記ガラスバルブ内面に施される蛍光被膜と、前記ガラスバルブの両端部に封止される一対の封止金属体と、前記ガラスバルブ内に位置した前記一対の封止金属体の先端に取付けられる一対の電極とを備え、前記電極は、側面部と底面部との間に接合部を有さず、前記底面部の厚みが前記側面部の厚みの１．５倍以上で、前記側面部と前記底面部によって囲まれた空間部を有する有底筒状の金属体であり、かつ前記底面部の外側において前記封止金属体の先端に取り付けられており、前記封止金属体の外径は前記底面部の外径よりも小さく、前記一対の電極の前記空間部は前記ガラスバルブ内で相対向してなる冷陰極放電管。
【請求項２】
請求項１に記載の冷陰極放電管と、この冷陰極放電管に近接して配置される導光体と、前記冷陰極放電管の発光を光反射し前記導光体に光入射する光反射体と、前記導光体の下面側に配置される光反射板と、前記導光体の上面側に配置され前記導光体上面より放出された光の方向を制御する光制御部材とを備えてなる照明装置。
【請求項３】
側面部と底面部との間に接合部を有さない有底筒状の金属体であって、前記底面部の厚みが前記側面部の厚みの１．５倍以上で、前記側面部と前記底面部によって囲まれた空間部を有する電極と、前記底面部の外側に溶着され、かつ前記底面部の外径よりも小さい外径の封止金属体とを備えることを特徴とする冷陰極放電管用電極組立体。
【請求項４】
前記封止金属体は、前記底面部の外側中央部に溶着されていることを特徴とする請求項３に記載の冷陰極放電管用電極組立体。
【請求項５】
請求項３または請求項４のいずれかに記載の冷陰極放電管用電極組立体を備え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ることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン等の液晶表示装置の照明装置に使用される冷陰極放電管及び照明装置に関し、特に冷陰極放電管のガラスバルブの両端に封止されガラスバルブ内に位置した封止金属体の先端部に取付けられた電極が長時間の使用でも封止金属体から脱落することのない冷陰極放電管及びそれを使用した照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より液晶表示装置の照明装置に使用される冷陰極放電管は、図８に示すように、ビードガラス７、８を介してガラスバルブ２の両端部に封止されガラスバルブ２内に位置した封止金属体３、４の先端部に有底の筒状金属体の電極２７、２８が取付けられ、またガラスバルブ２の内面に図示しない蛍光被膜を施し、さらにバルブ２の内部９にアルゴン、ネオン等の混合希ガスとともに水銀が拡散されて封入されている。
【０００３】
封止金属体３は、図９に示すように例えばタングステンの第１金属体３０と比較的融点の低いコバールやニッケル等の第２金属体３１とを溶着部３３で溶着したものであり、また電極２７を形成する有底の筒状金属体２９と封止金属体３とは、筒状金属体２９の底面外側の略中央部で溶接によって固着される。３２はその溶着部であり、図１０は、その電極と封止金属体との斜視図である。なお、他方の封止金属体４と電極２８も、封止金属体３と電極２７と同様の構成である。１３は、電極２７の空間部であり、ガラスバルブ２内ではこの空間部１３と他方電極２８の空間部（図番付さず）とが相対向するようにして、電極２７及び２８がガラスバルブ内に設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の放電管は、筒状金属体２９が僅か０．１ｍｍ程度の肉薄の材料を使用しているために１，０００、１，５００時間と長時間にわたって点灯使用していると、図１１に示すように、筒状金属体２９の内部底面が肉薄のために平坦面の破線から３４に示すように徐々に削り取られ、第1金属体３０と溶着している溶着部３２に達するまでに底面の肉厚が非常に薄くなってゆき、ついには電極２９が第１金属体３０より脱落しガラスバルブ２内に落下する。電極２７が第１金属体３０より落下すると、放電管としての機能を発揮することはできず、また当然のことながらこれを使用した照明装置もその照明機能を出すこともできない。
【０００５】
したがって本発明は、かかる問題点を除去するためになしたもので、長時間の使用でも封止金属体から電極が外れることのない冷陰極放電管及びその照明装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の冷陰極放電管は、底面の厚みが側面の厚みの１．５倍以上で空間部を有した有底の筒状金属体の電極を使用してなるものであり、長期に亘って点灯させても電極が封止金属体から脱落する惧れが無いものを提供できる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の照明装置は、請求項１に記載の冷陰極放電管と、この冷陰極放電管に近接して配置される導光体と、前記冷陰極放電管の発光を光反射し前記導光体に光入射する光反射体と、前記導光体の下面側に配置される光反射板と、前記導光体の上面側に配置され前記導光体上面より放出された光の方向を制御する光制御部材とを備えてなるものであり、冷陰極放電管を長期に亘って点灯させても電極が封止金属体から脱落する惧れが無いので、導光体上面及び光制御部材の上方からの放出光も長期に亘って安定したものにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面とともに説明する。
【００１６】
図１は本発明の冷陰極放電管の断面図であり、前記した従来の冷陰極放電管と同じ図番のものは、同構成のものであり説明は省略する。本発明の冷陰極放電管１は、従来のものとは電極５および６が異なっており、その他の構成は従来のものと同様であり、図２はその電極と封止金属体との拡大断面図である。
【００１７】
図において、電極５は、ニッケルの金属で作られ、底面部１１の厚みが側面部１２の厚みより１．５倍以上である有底の筒状金属体１０からなり、筒状金属体１０の底面部外側中央部には従来と同様に封止金属体３が溶着されている。
【００１８】
図３は、底面部の厚みが側面より１．５倍以上の筒状金属体の底面部外側に封止金属体３の先端部と嵌合できる大きさの面積を有した窪み１５を設けたものであり、窪み１５を設けることによって、前記した電極に比して封止金属体３との溶着による固着力が強化される。
【００１９】
図４は、本発明の冷陰極放電管に使用される電極と封止金属体との他の実施形態であり、１６は筒状金属体であり、封止金属体３とは底面部との間でリベットやネジ等の固着部材１７で結合して固着され、より確実に封止金属体と筒状金属体とが強力に固着される。
【００２０】
図５は、本発明の冷陰極放電管に使用される電極と封止金属体との更に他の実施形態である取付け状態を示した断面図であり、封止金属体の第１の金属体１９を、固着部材１７により筒状金属体１６の底面部と結合されて固着される部分の外径を大きくし、ガラスバルブに封止される第２金属体２０との溶着される部分の外径を第２金属体２０の外径と同等の大きさにしたものであり、封止金属体をこの様な形状にすることによって、筒状金属体との固着を確実にし、ガラスバルブ内径が細く第２金属体２０に細径のものを使用しなければならない場合に適している。
【００２１】
図６は、かかる冷陰極放電管を使用してなる本発明の照明装置の概略を示す断面図であり、図において、１は冷陰極放電管、２２は透光性の樹脂材料で作られてなる例えば直方体形状の導光体、２３は光拡散板の単体又は光拡散板とプリズムシートとの組合せでなり導光体２２の上面より放出される放出光の方向を制御する光制御部材、２４は導光体２２の下面に配置され導光体２２を通過した光を光反射して再度導光体２２に光入射させる光反射板、２５は冷陰極放電管１の発光を光反射して導光体２２に光入射させる光反射体で、その内面には光反射率の良い光反射層が施されている。
【００２２】
以上の構成よりなる照明装置は、構成的には公知のものでありその動作の詳細説明は省略するが、本発明の冷陰極放電管を使用することによって、長期間の点灯使用であっても、封止金属体から電極が脱落することがなく、冷陰極放電管としての機能を長期間に亘って完全に発揮し得るので照明装置としても長期に亘り安定した放出光を発するものを提供することができる。
【００２３】
次に、本発明の冷陰極放電管と従来の冷陰極放電管を、夫々の電極を除く仕様を両者ともに同等にして各１０本製作して、実際に点灯試験した。即ち、図１及び図８に示すガラスバルブ２の外径を２．０mmφ、内径を１．６mmφ、電極５の先端と電極６の先端との間隔、及び電極２７の先端と電極２８の先端との間隔である放電間隔を２６０mm、ガラスバルブ内部に封入されるネオン５％とアルゴン９５％の混合希ガスを６．６ＫＰａ封入し、また水銀量を２．０ｍｇ拡散して封入した。
【００２４】
また封止金属体３は、０．６mmφのタングステンの第１金属体３０と０．６mmφのニッケルの第２金属体３１とを固着してなるものを使用し、封止金属体４も封止金属体３と同様のものを使用した。
【００２５】
また本発明の冷陰極放電管の電極５、６は、図２に示す構成のもので、外径が１．４mmφ、内径１．２mmφ、側面部の肉厚０．１mm、底面の肉厚０．１５mm、全長３．５mmのニッケル材料の筒状金属体１０を使用し、一方従来の冷陰極放電管の電極２７、２８は、外径が１．４mmφ、内径１．２mmφ、側面部及び底面部の肉厚０．１mm、全長３．５mmのニッケル材料の筒状金属体２９を使用して製作した。
【００２６】
以上の構成よりなる本発明と従来の冷陰極放電管とを図７に示す点灯回路を使用し、６０ｋＨｚの周波数で６ｍＡの電流を供給して点灯させて電極の脱落結果を調べた。なお図７中、２６は冷陰極放電管に点灯電流を供給する電源装置、Ｘは点灯試験される被放電管であり、被放電管は、本発明及び従来の冷陰極放電管の封入金属体３を電源装置２６の一端である低圧側のアースに接続し、封入金属体４を電源装置の他端の高圧側に接続して点灯させ、５００時間、１，０００時間及び１，５００時間の点灯経過後の電極脱落状態を確認した。
【００２７】
その結果、本発明の冷陰極放電管と従来の冷陰極放電管とはその差は歴然としており、本発明品は点灯時間１，５００時間を経過しても高圧側及びアース側に接続された封入金属体３、４に取付けられた電極５、６ともに全く電極の脱落が発生していないのに対し、従来品は、点灯時間５００時間経過では電極の脱落の発生が全くないものの、１，０００時間の点灯経過では電源装置２６のアース側に接続された封入金属体３に取付けられた電極２７が１０本中６本脱落しており、また電源装置２６の高圧側に接続された封入金属体４に取り付けられた電極２８が１０本中６本脱落しており、更に１，５００時間になると、電極２７が１０本中８本、電極２８が１０本中９本と非常に多くの電極の脱落が見られた。
【００２８】
このように本発明品は１，５００時間点灯経過後でも全く電極の脱落が発生していないことからも、いかに本発明品が優れているか明白であり、勿論このことは、図２の実施形態の電極と封止金属体との固着をより強化した図３、図４及び図５にかかる電極と封止金属体との実施形態の構成においても、同様に優れた効果を奏することは明白である。なお、上記した図２に示す筒状金属体の底面部の肉厚は、側面部の厚みが０．１mmが限界に近いものであり、この側面部の厚みに対して０．１５mmであれば電極が全く脱落せず十分であり、したがって側面部の厚みに対して１．５倍以上の肉厚であれば良い。
【００２９】
以上の実施例では、電極５、６の筒状金属体１０には、ニッケルを使用したが、これ以外の鉄、鉄とニッケルの合金、ニオブ等の材料を使用しても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の冷陰極放電管は、筒状金属体の底面を側面部より１．５倍以上の厚みにしたものを用いたり、その底面部外側の封止金属体との固着部分に窪みを設けたりすることにより電極の封止金属体との固着が強化されるので、長期に亘って点灯されても電極が封止金属体から脱落する惧れが全くない。さらに、別の形態では、筒状の金属体と封止金属体との固着は筒状金属体と底面と封止金属体とを固着部材で結合して固着するので、より電極を強度高く封止金属体との固着が出来る。またこの場合、ガラスバルブが細管で封止金属体の第２金属が細径のものを使用しなければならないとしても、第１金属体における筒状金属体との固着部分を大きな外径にし、第２金属体との溶着部分を第２金属体の外径と同一の細径にしたものを使用すれば、ガラスバルブの細管のものにも十分対応することが出来る。
【００３１】
また、かかる冷陰極放電管を使用した照明装置も長期にわたって安定して照明機能を発揮できるものを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す冷陰極放電管の断面図
【図２】図１にかかる封止金属体と電極とを取付けてなる第１の実施形態を示す拡大断面図
【図３】本発明の冷陰極放電管に使用される封止金属体と電極とを取付けてなる第２の実施形態である拡大断面図
【図４】本発明の冷陰極放電管に使用される封止金属体と電極とを取付けてなる第３の実施形態である拡大断面図
【図５】本発明の冷陰極放電管に使用される封止金属体と電極とを取付けてなる第４の実施形態である拡大断面図
【図６】本発明の照明装置の実施形態である断面図
【図７】冷陰極放電管の点灯回路図
【図８】従来の冷陰極放電管の断面図
【図９】図８にかかる従来の電極と封止金属体との取付け状態を示す拡大断面図
【図１０】図９にかかる従来の電極と封止金属体との取付け状態を示す斜視図
【図１１】図９にかかる封止金属体に取付けられた電極の底面部の状態を示す断面図
【符号の説明】
１  冷陰極放電管
２  ガラスバルブ
３、４  封止金属体
５、６  電極
１０、１４、１６  筒状金属体
１１  底面部
１２  側面部
１３  空間部
１５  窪み
１７  固着部材
１８  封止金属体
１９、３０  第１金属体
２０、３１  第２金属体
２２  導光体
２３  光制御部材
２４  光反射板
２５  光反射体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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