(57)【要約】【課題】より改善された冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法、これを用いるより改善された冷陰極蛍光ランプの提供【解決手段】  加工前の棒状の導入線をヘッダ加工して、加工前の導入線の径よりも幅広い径を有するヘッダ加工部分を前記導入線端部に形成し、このヘッダ加工部分と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極を形成し、前記ヘッダ加工部分を前記貫通電極の開口部と接合して、前記筒状放電電極の開口部を塞ぎ、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極とする。加工成形の比較的簡単な筒状（パイプ状）放電電極から、棒状の導入線をヘッダ加工し、導入線の部分的なヘッダ加工部を挿入し接合することにより、凹状（例えばカップ状）電極にでき、加工成形が容易となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と棒状の導入線が接合された、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極の製造方法であって、
加工前の棒状の導入線をヘッダ加工して、加工前の導入線の径よりも幅広い径を有するヘッダ加工部分を前記導入線端部に形成し、
このヘッダ加工部分と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極を形成し、
前記ヘッダ加工部分を前記貫通電極の開口部と接合して、前記筒状放電電極の開口部を塞ぎ、
凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極とすることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
さらに、前記筒状放電電極を金属線の金属コイルに加工して製造することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記筒状放電電極の内面にエミッタ層を形成することを特徴とする請求項1または２に記載の製造方法。
【請求項４】
放電電極と棒状の導入線が接合された、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極であって、
前記棒状の導入線は、導入線の径よりも幅広い径を有するヘッダ加工部分を前記導入線端部に形成されたものであり、
前記放電電極は前記ヘッダ加工部分と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極であり、
この筒状放電電極の開口部に前記ヘッダ加工部分が接合され、開口部が塞がれてなる凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項５】
前記筒状放電電極は筒状の金属コイルからなることを特徴とする請求項４に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項６】
前記筒状放電電極の内面にエミッタ層が形成されることを特徴とする請求項４または５に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項７】
前記棒状の導入線がコバール、モリブデン、タングステンのうち少なくとも1種からなることを特徴とする請求項４から６に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項８】
前記筒状放電電極がニッケル、ステンレス、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブのうち少なくとも1種からなることを特徴とする請求項４から７に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項９】
請求項４から８のうちいずれか１つ記載の冷陰極蛍光ランプ用電極を用いたことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法、これを用いる冷陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から冷陰極蛍光ランプがいろいろな用途で用いられ、最近では液晶ディスプレイ用バックライトへの適用が盛んに検討されている。液晶ディスプレイの装備機器が主にバッテリー駆動であることから、液晶ディスプレイ用バックライトに用いられる冷陰極蛍光ランプに関しては、低消費電力化の要望が強い。その低消費電力を実現するためには発光に寄与しない電圧降下を低減させることが重要である。また、近年ＴＶ用に液晶素子が使われ始めたために、従来よりも長寿命の冷陰極蛍光ランプが望まれている。長寿命化には、スパッタされ難い高融点金属であるＭｏやＮｂ金属が電極として使われている。
【０００３】
一方、冷陰極蛍光ランプの電極を円筒形状部とした構造にすると、この形状に基づくホローカソード効果により、電極内側から電子放射が行われやすく、陰極降下電圧が低減でき、低消費電力化に有効である。また、対向する円筒電極の少なくとも一方の円筒の開口径を小径とすることにより、円筒内部における電子およびイオンのトラップ効果が向上し、さらに陰極降下電圧を低減できる。この効果は、ランプ内で放電に寄与している電子およびイオンの平均自由行程が比較的長い放電状態の場合に特に顕著であることが知られている。また、電極として金属に比べて仕事関数が低い、１属から３属の元素を含むエミッタ材料を適用することが低消費電力化に有効である。このようなエミッタ材料をホロー型陰極電極に塗布し蛍光ランプに適用している事は知られており、このエミッタ層を設けた、所謂ホロー型電極の対向開口径を小径とすることにより、スパッタリングによるエミッタの飛散および管内における付着を防止し、長寿命化を図ることが報告されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、ホロー型電極として金属コイルを用いたり、金属コイルをエミッタの担持体として使用することが報告されている（特許文献２参照）。
【０００５】
これらの円筒形状のホロー型電極を支持する役目を担う導入線は、ガラスバルブとの良好な封着性を要求されることから、その材料として従来より主に、コバール、モリブデン、タングステンが使用されている。またこの導入線の形状は単純な棒状が主であり、電極の固定方法としては、（筒状）パイプ状の放電電極の一端側を段付き縮径化し、この縮径化部に棒状導入線を挿入して溶接固定する方法（図４）断面が凹状（例えばカップ状）の放電電極をこの棒状導入線の端部に溶接固定する方法がある（図５）。また、パイプ状放電電極の一端側を段付き縮径化し、この縮径化部に、ヘッダ加工された導入線のヘッダ加工部を嵌合し、レーザビームによって接続固定する方法が報告されている（特許文献３参照）。
【０００６】
まず、図４および図５は従来の電極の形態例である。図４は、パイプ状の電極７の一端側を段付き縮径化し、この縮径化部に棒状導入線６を挿入して溶接固定する方法を示す。棒状導入線には、ガラスビーズ５が取り付けられている。また図５は、カップ状の電極８を棒状導入線６の端部に溶接固定する方法を示している。棒状導入線には、同様にガラスビーズ５が取り付けられている。
【０００７】
これらの方法の中でも棒状の導入線とカップ状の放電電極を組合わせる方法が、主流となりつつある。十分なホロー効果を発揮でき、放電部である内表面積を十分に確保するために適当な長さ等の諸条件を具備しやすく、かつ、ランプの有効発光寿命を最大限、長くできるなど有利な点が多い。
【０００８】
カップ状の放電電極を製作するには、筒状の放電電極を製造し、筒状の放電電極の底面を塞いでカップ状に成形する方法がある。また、板材を加工して直接カップ状の放電電極とする方法がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−７６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０２７１号公報
【特許文献３】特開２００３−１５１４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、カップ状に成形するのは困難である。特に電極として用いられる高融点金属等は硬く、筒形には板状の素材からカップ状に成形するのは困難である場合が多い。
【００１１】
また、カップ状の開口型の電極を使用する場合、ホロー効果をさらに高めるために開口側を十分に縮径化することは、困難な場合がある。特にモリブデン、ニオブ、タンタルなどの高融点金属を絞り加工によって製造する場合は、その硬さから開口部を十分に縮径化させるのは難しい。
【００１２】
また、金属線を用い、この金属線を巻き、金属コイルにしてパイプ状の放電電極を製造することも考えられる。しかしながら、ホロー効果を発揮するためには、十分な長さと共に適切なパイプ形状が必要となる。このような形状を支持するためには、棒状の導入線の径が大きくなり過ぎてしまう場合がある。導入線の径が大きいと、ガラスバルブの径を大きくしなければ封着が困難になってしまう。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、より改善された冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法、これを用いるより改善された冷陰極蛍光ランプの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の製造方法は、放電電極と棒状の導入線が接合された、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極の製造方法であって、加工前の棒状の導入線をヘッダ加工して、加工前の導入線の径よりも幅広い径を有するヘッダ加工部分を前記導入線端部に形成し、このヘッダ加工部分と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極を形成し、前記ヘッダ加工部分を前記貫通電極の開口部と接合して、前記筒状放電電極の開口部を塞ぎ、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極とすることを特徴とする。
【００１５】
あっても加工成形の比較的簡単な筒状（パイプ状）放電電極から、棒状の導入線をヘッダ加工し、導入線の部分的なヘッダ加工部を挿入し接合することにより、凹状（例えばカップ状）電極にでき、加工成形が容易となる。成形加工が容易である上、このようにすることでホロー効果を十分に発揮でき、ランプの有効発光寿命を長くできるなどの作用がある。すなわち製造が容易である上に、ホロー効果を十分に発揮できる長さ等を有するパイプ状の電極に、陰極降下電圧が低減でき、低消費電力化に有効であるとともに、十分な有効発光長を確保できる。
【００１６】
さらに、前記筒状放電電極を金属線を用いて金属コイルに加工して製造すると好適である。
【００１７】
上記に加え以下のような利点がある。即ち、金属コイルを用いてパイプ状に成形された筒状電極においては、金属線から形成されているので内部の表面積を増大することができ、ホロー効果が高まる。また内部にエミッタを強固に担持することもできる。このパイプ状金属コイルの開口部に、導入線のヘッダ加工部を挿入し溶接固定することにより、適当な長さと十分な径を有するパイプ形状を保持した状態で、また、ガラスバルブの径も大きくする必要が無く、容易に電極を固定し、ガラス封着を行うことができる。
【００１８】
前記筒状放電電極の内面にエミッタ層を形成すると好適である。即ち、例えば筒状電極のホロー効果に加えて、エミッタを筒状電極の内面に塗布することにより、電極内面の仕事関数が低下し、さらに陰極降下電圧を低減できる。この場合も、エミッタを十分に塗布できる内表面積を有する筒状電極を、部分的に端部が幅広くヘッダ加工された導入線を挿入、接合することにより容易に固定でき、ガラスバルブとの封着部は、導入線の径が小さいため、バルブの径を大きくすることなく、封着することができる。
【００１９】
本発明の冷陰極蛍光ランプ用電極は、放電電極と棒状の導入線が接合された、凹状の冷陰極蛍光ランプ用電極であって、前記棒状の導入線は、導入線の径よりも幅広い径を有するヘッダ加工部分を前記導入線端部に形成されたものであり、前記放電電極は前記ヘッダ加工部分と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極であり、この筒状放電電極の開口部に前記ヘッダ加工部分が接合され、開口部が塞がれてなることを特徴とする。前記筒状放電電極は筒状の金属コイルからなると好適である。前記筒状放電電極の内面にエミッタ層が形成されると好適である。前記棒状の導入線がコバール、モリブデン、タングステンのうち少なくとも1種からなると好適である。前記筒状放電電極がニッケル、ステンレス、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブのうち少なくとも1種からなると好適である。
【００２０】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、前述した電極を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
より改善された冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法、並びにこれを用いるより改善された冷陰極蛍光ランプを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施形態について説明する図１は、本発明の第１の実施例に係る円筒状電極を用いた冷陰極蛍光ランプ、たとえば冷陰極蛍光ランプの概略構成を示す断面図である。本発明の蛍光ランプは、内面に蛍光体２が塗布されているガラス管１の両端部に電極が封じられている。円筒状電極３はパイプ状のモリブデン材から成る。この円筒状電極３の一方の開口部には、断面図で見てＴ字状に端部がヘッダ加工されて、径の幅が広げられたコバール製の導入線４が挿入され、抵抗溶接で固定されている。導入線４はガラスビーズ５を介してガラス管１に封じられている。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施例に係る冷陰極ランプ用電極を示す。即ち、筒状電極のホロー効果をさらに高めるために、対向開口側を十分に縮径させ、反対側の、導入線挿入側は縮径させずに、導入線４のＴ字状のヘッダ加工部を挿入し溶接固定することにより、十分なホロー効果と共にランプの有効発光寿命を長くすることができる。つまり、端部がＴ字状にヘッダ加工された導入線４を採用することにより、底部に孔の開いたカップ状の電極９を用いて、開口側を充分に縮径化して、ホロー効果を高めることができる。本実施例においては、Ｔ字状導入線はコバール製であり、底部に孔の開いたカップ状電極はモリブデン製である。Ｔ字状導入線４にはガラスビーズ５が取り付けられている。底部に孔の開いたカップ状電極の材料としては、上記のモリブデンのほか、ニッケル、ステンレス、タングステン、タンタル、ニオブを使用できる。
【００２４】
このように、端部の径が幅広い、（Ｔ字状）にヘッダ加工された筒状電極の導入線４を用いることによって、単純なパイプ形状からの製造が可能である。即ち、従来例のように、パイプ状電極の一端側を段付き縮径化する必要も無く、また、モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステンなどの高融点金属は、カップ状に成形することは困難あるいは高コストであるが、その必要も無い。電極材料としては、モリブデンのほか、ニッケル、ステンレス、タングステン、タンタル、ニオブを使用できる。
【００２５】
筒状放電電極である筒状放電電極のホロー効果をさらに高めるために、開口を十分に縮径させる。例えば反対側の、導入線挿入側は縮径させない方法が考えらる。縮径化処理後、導入線のヘッダ加工部を縮径化された方ではない開口部から挿入し接合（例えば溶接固定）することにより、一方向に孔の開いたカップ状の電極を容易に製造できる。つまり、端部が幅広く（横からは例えばＴ字状）にヘッダ加工された導入線を採用することにより、このような簡易な電極製造方法が提供できる。さらに、凹状の電極であるので十分なホロー効果と共にランプの有効発光寿命を長くすることができる。モリブデン、ニオブ、タンタルのような、絞り加工が難しいが耐スパッタ性が高いなどのメリットがある高融点金属材料を、筒状のときに容易に絞り加工することによって量産的に製造可能である。
【００２６】
図３は、第２の実施例に係る冷陰極蛍光ランプ用電極を示す。即ち、金属線から金属コイルとしてパイプ状に成形された筒状電極１０においては、内部の表面積を増大することができ、ホロー効果が高まる。また内部にエミッタ１１を強固に担持することもできる。このパイプ状金属コイル１０の開口部に、コバール製導入線４のＴ字状ヘッダ加工部を挿入し溶接固定することにより、適当な長さと十分な径を有するパイプ形状を保持した状態で、また、ガラスバルブの径も大きくする必要が無く、容易に電極を固定することができ、また、導入線４に取り付けられたガラスビーズ５を用いて、ガラス封着を行うことができる。金属コイルの材料としては、ニッケル、ステンレス、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブを使用できる。
【００２７】
上記の実施例においては、Ｔ字状にヘッダ加工された導入線の材料としてコバールを用いているが、ガラス封着が可能な材料であれば良く、モリブデン、タングステンを用いることもできる。また、筒状放電電極の材料に高融点金属等の硬質材を用い、導入線の材料に筒状放電電極よりも軟質材を用いれば、軟質材はヘッダ加工しやすいので、成形加工が容易になる利点もある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、単純なパイプ形状の電極を採用することができ、パイプ状電極の一端側を段付き縮径化する必要も無く、また、凹状に成形することが困難あるいは高コストとなる、タングステンなどの材料などを用いた冷陰極蛍光ランプ用電極などに利用可能である。例えば、Ｔ字状にヘッダ加工された導入線を用いることによって、電極のホロー効果を高めるために開口側を充分に縮径化させることができる。即ち、比較的に成形が容易な、底部に孔の開いたカップ形状の電極を製造することができる。金属コイルを用いてパイプ状に成形された筒状電極を採用でき、内部の表面積を増大させ、ホロー効果を高めることができる。上記の金属コイル電極等の内面にエミッタを塗布して、電極の仕事関数を低下させて、さらに陰極降下電圧を下げ、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る冷陰極蛍光ランプの構造断面図である。
【図２】本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図を示す。
【図３】本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図を示す。
【図４】従来の冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図を示す。
【図５】従来の冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  ガラス管、２  蛍光体、３  パイプ状電極、４  部分的にＴ字状にヘッダ加工された導入線、５  ガラスビーズ、６  棒状導入線、７  一端側を段付き縮径化したパイプ状電極、８  カップ状電極、９  開口側を縮径化した、底部に孔の開いたカップ状電極、１０ 金属コイル電極、１１ エミッタ。
【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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