(57)【要約】      （修正有）【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】導入線４の径よりも幅広い径を有するフランジ部１４を形成し、このフランジ部と嵌合する形状の開口部を有する筒状放電電極３を形成し、前記フランジ部を前記貫通電極の開口部に挿入して、このフランジ部を圧縮し塑性変形させることにより前記筒状放電電極の開口部と密着させて塞ぎ、筒状放電電極面にレーザー光を照射、溶接して前記密着部を接合し、筒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、棒状の導入線にフランジ部を加工し、導入線の部分的なフランジ加工部を挿入しプレスフィットおよびレーザー溶接することにより、筒状（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、筒状の冷陰極蛍光ランプ用電極の製造方法であって、
導入線の径よりも幅広い径を有するフランジ部を形成し、
このフランジ部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、
前記フランジ部を前記筒状放電電極の開口部に挿入して、このフランジ部を圧縮し塑性変形させることにより前記筒状放電電極の開口部と密着して塞ぎ、
この密着部にレーザー光を照射して前記密着部を接合し、
筒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に記載の製造方法。
【請求項３】
放電電極と棒状の導入線が接合された、筒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フランジ部を前記導入線端部に形成させられ、
前記放電電極は前記フランジ部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フランジ部分が挿入され、このフランジ部を圧縮し塑性変形させることにより前記筒状放電電極の開口部と密着させて塞ぎ、
この密着部にレーザー光を照射して前記密着部を接合されてなる筒状の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項４】
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３に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項５】
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３又は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３から５に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項７】
前記棒状の導入線のフランジ部が前記棒状の端部をヘッダ加工することによって形成されたことを特徴とする請求項３から６に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項８】
前記棒状の導入線および、そのフランジ部が粉末冶金法によって形成されたことを特徴とする請求項３から６に記載の冷陰極蛍光ランプ用電極。
【請求項９】
請求項３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、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いる（特許文献１、２参照）。
【０００４】
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３）断面が筒状（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４）。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）。
【０００５】
まず、図３および図４は従来の電極の形態例である。図３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４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。
【０００６】
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（図４）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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−７６６６８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】
【０００９】
しかしながら、カップ状に電極を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。
【００１０】
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】
【００１１】
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、筒状の冷陰極蛍光ランプ用電極の製造方法であって、導入線の径よりも幅広い径を有するフランジ部を形成し、このフランジ部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、前記フランジ部を前記筒状放電電極の開口部に挿入して、このフランジ部を圧縮し塑性変形させることにより前記筒状放電電極の開口部と密着して塞ぎ、この密着部にレーザー光を照射して前記密着部を接合し、筒状の冷陰極蛍光ランプ用電極とすることを特徴とする。
【００１２】
加工成形の比較的簡単な筒状（パイプ状）放電電極から、棒状の導入線の端部にフランジ部を設け、導入線の部分的なフランジ部を挿入し圧縮して塑性変形させることにより密着嵌合させ、レーザー溶接によりこの密着部を接合して筒状（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。
【００１３】
上記製造方法において、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、例えば円筒状電極のホロー効果に加えて、エミッタを円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円筒状電極を、部分的に端部が幅広いフランジ部が加工された導入線を挿入、圧縮、嵌合させ、レーザー溶接により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。
【００１４】
本発明の放電電極と棒状の導入線が接合された、筒状の冷陰極蛍光ランプ用電極は、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フランジ部を前記導入線端部に形成させられ、前記放電電極は前記フランジ部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フランジ部分が挿入され、このフランジ部を圧縮し塑性変形させることにより前記筒状放電電極の開口部と密着させて塞ぎ、この密着部にレーザー光を照射して前記密着部を接合されてなることを特徴とする。
【００１５】
上記冷陰極蛍光ランプ用電極は、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。
【００１６】
上記冷陰極蛍光ランプ用電極は、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種からなることが好適である。
【００１７】
上記冷陰極蛍光ランプ用電極は、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種からなることが好適である。  上記冷陰極蛍光ランプ用電極は、前記棒状の導入線のフランジ部が前記棒状の端部をヘッダ加工することによって形成されると好適である。
【００１８】
上記冷陰極蛍光ランプ用電極は、前記棒状の導入線および、そのフランジ部が粉末冶金法によって形成されると好適である。
【００１９】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、上記冷陰極蛍光ランプ用電極を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
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】
【００２１】
本実施形態について図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は、本発明の一例を示すものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
「冷陰極蛍光ランプ」
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フランジ部を有するモリブデン製の導入線４が挿入され、圧縮、嵌合（プレスフィット）し、レーザー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】
導入線端部のフランジ形成は、ヘッダ加工（即ち冷間圧造または温間圧造）による方法の他に、フランジ付き導入線全体の形状を、金属粉末を金型内で圧粉成型し、焼結することによっても得られる（粉末冶金法）。
【００２４】
また、円筒状電極(パイプ)の製造方法としては、引き抜き加工(ドローイング)の他に、シートを丸めて溶接する方法（シーム溶接）や、このシーム溶接品を引き抜き加工する方法(セミシームレス)の他に、金属粉末から成型、焼結して製造することができる。
【００２５】
「冷陰極蛍光ランプ製造方法」
図２は本発明における冷陰極蛍光ランプの製造方法である。導入線のフランジ部と円筒状電極との接合方法（プレスフィット法）の説明図である。導入線４は上端部がヘッダ加工されてフランジ部１０が形成されている。
【００２６】
このフランジ部１０が形成された導入線を中空構造の支持体９の中空構造に挿入する。この支持体９の中空構造は二段階の中空径の大きさの中空構造となっている。すなわち、導入線４が支持体９に挿入される際には、フランジ部１０を挿入できるほど大きな中空径である第１の中空構造と、第１の中空構造の底面であって、挿入された導入線４の径の大きなフランジ部１０は挿入できないが、フランジ部１０以外は挿入できる第２の中空構造を有している。この構造によって、導入線４はフランジ部１０以外を第２の中空構造へと挿入させることができる。一方、上端部であるフランジ部１０は、第２の中空構造へ挿入できないので、第１の中空構造の底面で支持される。このようにして、導入線４は支持体９によって支持される。
【００２７】
次に円筒状電極３を成形する。この円筒状電極３の内径は、導入線４のフランジ部１０の径以上の径を有している。このような内径を有する円筒状電極３のフランジ部１０に円筒状電極３の開口部を被せることにより、フランジ部１０が円筒状電極３の開口部に挿入される。
【００２８】
次に、円筒状電極３の内部に貫通して円柱状のパンチ１１を挿入する。このパンチ１１が支持体９に支持されたフランジ部１０を圧縮する。このフランジ部１０を塑性変形させることにより、円筒状電極３内面にフランジ部１０の周囲が密着され、円筒状電極３とフランジ部１０が一体化したプレスフィット品１２となる。このプレスフィットにより円筒状電極３とフランジ部１０がある程度接着される。
【００２９】
次に、この一体化したプレスフィット品１２を支持体９から取出す。これを逆にし、円筒内部に円柱状支持体１３を挿入させ、この円柱状支持体１３により支持する。この支持された状態で、円筒状電極の外表面からレーザー光を照射して円筒状電極３の内表面とフランジ部１０が一体化した密着部分を溶接し、円筒状電極３の内表面とフランジ部１０の両者を接合する。
【００３０】
これら一連の工程は、自動化することが可能であり、低コストで量産化することができる。このように、端部の径が幅広い、（Ｔ字状）のフランジ部を有する導入線４を円筒状電極に、プレスフィットによって嵌合させ、レーザー溶接によって接合させることによって、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、円筒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。
【００３１】
上記の実施例においては、Ｔ字状のフランジ部が加工された導入線の材料としてモリブデンを用いているが、ガラス封着が可能な材料であれば良く、コバール、タングステンを用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
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、円筒状電極の一端側を段付き縮径化する必要も無く、また、筒状に成形することが困難あるいは高コストとなる、モリブデン、タングステンなどの材料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、端部のフランジがＴ字状にヘッダ加工された導入線、または粉末冶金法によってフランジ部を有する導入線を用い、このフランジ部と円筒状電極とをプレスフィット法により嵌合させ、さらにレーザー溶接によって接合して量産的に筒状放電電極が製造できる。また上記の円筒状電極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】
【００３３】
【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の製造方法である。
【図３】従来の冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図である。
【図４】従来の冷陰極蛍光ランプ用電極（カップ状）の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ガラス管、２  蛍光体、３  円筒状電極、４  部分的にフランジ部が加工された導入線、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円筒状電極、８  カップ状電極、９  支持体、１０  導入線フランジ部、１１  パンチ、１２  プレスフィット品、１３  支持体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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