(57)【要約】【課題】ガラス管と電極との封止工程が容易であって電極の位置決めを比較的容易に行うことができ、コスト的にも有利に製造すること。【解決手段】冷陰極放電管１のガラス管１１の端部に配置される冷陰極放電管用電極１２ａであって、ガラス管１１の内径とほぼ同じ外径を有する封止部２１と、封止部２１よりも小さい外径を有し封止部２１の一方の側に同心状に一体に設けられた突出電極部２２と、封止部２１の他方の側に突出して一体に設けられたリード線接続用の突起部２３と、を有し、突出電極部２２の端面に開口する空洞部３１が設けられ、空洞部３１によって突出電極部２２が筒状に形成されている。【選択図】図２
2007080582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷陰極放電管のガラス管の端部に配置される冷陰極放電管用電極であって、
前記ガラス管の内径とほぼ同じ外径を有する封止部と、
前記封止部よりも小さい外径を有し前記封止部の一方の側に同心状に一体に設けられた突出電極部と、
前記封止部の他方の側に突出して一体に設けられたリード線接続用の突起部と、を有し、
前記突出電極部の端面に開口する空洞部が設けられ、前記空洞部によって前記突出電極部が筒状に形成されてなる、
ことを特徴とする冷陰極放電管用電極。
【請求項２】
前記空洞部は、前記封止部に至る深さに設けられてなる、
請求項１記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項３】
前記突起部は、先端にいく程径小となるテーパ状に形成されてなる、
請求項１または２記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項４】
タングステンまたはモリブデン、若しくはこれらに添加物を添加した合金によって形成されてなる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の冷陰極放電管用電極。
【請求項５】
ガラス管と前記ガラス管の両端部に配置された電極とを有してなる冷陰極放電管であって、
前記電極は、
前記ガラス管の内径とほぼ同じ外径を有する封止部と、
前記封止部よりも小さい外径を有し前記封止部の管内の側に同心状に一体に設けられた突出電極部と、
前記封止部の管外の側に突出して一体に設けられたリード線接続用の突起部と、を有し、
前記突出電極部の端面に開口する空洞部が設けられ、前記空洞部によって前記突出電極部が筒状に形成されており、
前記ガラス管の端部に前記封止部が挿入され且つ前記ガラス管が前記封止部に融着されてなる、
ことを特徴とする冷陰極放電管。
【請求項６】
前記突起部に、リード線が溶着により接続されてなる、
請求項５記載の冷陰極放電管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライト用光源などとして用いられる冷陰極放電管用電極および冷陰極放電管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、種々の形状の冷陰極放電管用電極が提案されている。例えば、特許文献１には、金属の棒材をプレス加工することによって形成した、有底円筒状のホロー電極と棒状の封止金属とが一体となった冷陰極放電管用電極が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、中空部が形成されたカップ状の電極部と棒状の封着線とが一体となった冷陰極放電管用電極を射出成形によって製造することが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、カップ状電極部と導入線基部とが一体となったカップ状電極本体、導入線基部に溶接によって接続された導入線、および、導入線基部の周囲を取り巻くように取り付けられて封着部に溶着されるガラスビーズからなる冷陰極放電管用電極が提案されている。また、円柱状であって先端側にカップ形状が形成され、後端側がガラス管の端部の封着部に埋設される冷陰極放電管用電極も開示されている。
【特許文献１】特開２００３−５９４４５
【特許文献２】特開２００４−６３４６９
【特許文献３】特開２００５−７１９７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の冷陰極放電管用電極は、いずれも、電極の全体がガラス管の内径よりも細くなっており、ガラス管の端部においてガラス溜まりとなった封着部に電極の後端部が埋設されることによってガラス管が封止されるようになっている。
【０００６】
したがって、電極を固定し且つ封止するためにガラス管の端部を細く変形させたりそこにガラス溜まりを設けたりしなければならず、封止工程の作業が面倒となって時間とコストを要していた。また、ガラス管の端部における電極の位置決めが容易ではなく、ガラス管に対する電極の位置および姿勢を精度よく行うことが容易ではないという問題もあった。
【０００７】
また、ガラスビーズを設けて封着部に溶着する構造の電極では、部品点数が増加することからコストの面で不利である。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ガラス管と電極との封止工程が容易であって電極の位置決めを比較的容易に行うことができ、コスト的にも有利に製造することのできる冷陰極放電管用電極および冷陰極放電管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電極は、冷陰極放電管のガラス管の端部に配置される冷陰極放電管用電極であって、前記ガラス管の内径とほぼ同じ外径を有する封止部と、前記封止部よりも小さい外径を有し前記封止部の一方の側に同心状に一体に設けられた突出電極部と、前記封止部の他方の側に突出して一体に設けられたリード線接続用の突起部と、を有し、前記突出電極部の端面に開口する空洞部が設けられ、前記空洞部によって前記突出電極部が筒状に形成される。
【００１０】
好ましくは、前記空洞部は、前記封止部に至る深さに設けられる。また、前記突起部は、先端にいく程径小となるテーパ状に形成される。電極は、好ましくは、タングステンまたはモリブデン、若しくはこれらに添加物を添加した合金によって形成される。
【００１１】
本発明に係る冷陰極放電管は、ガラス管と前記ガラス管の両端部に配置された電極とを有してなる冷陰極放電管であって、前記電極は、前記ガラス管の内径とほぼ同じ外径を有する封止部と、前記封止部よりも小さい外径を有し前記封止部の管内の側に同心状に一体に設けられた突出電極部と、前記封止部の管外の側に突出して一体に設けられたリード線接続用の突起部と、を有し、前記突出電極部の端面に開口する空洞部が設けられ、前記空洞部によって前記突出電極部が筒状に形成されており、前記ガラス管の端部に前記封止部が挿入され且つ前記ガラス管が前記封止部に融着される。
【００１２】
好ましくは、前記突起部に、リード線が溶着により接続される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ガラス管と電極との封止工程が容易であって電極の位置決めを比較的容易に行うことができ、コスト的にも有利に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明に係る冷陰極放電管１の断面正面図、図２は冷陰極放電管１の要部を拡大して示す断面図、図３は図２の冷陰極放電管１のＡ−Ａ線断面矢視側面図、図４は図２の冷陰極放電管１の右側面図である。
【００１５】
これらの図において、冷陰極放電管１は、ガラス管１１、ガラス管１１の両端に配置されて封止された電極１２ａ，１２ｂ、および電極１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続されたリード線１３ａ，１３ｂを有する。
【００１６】
ガラス管１１は、細長い円筒形状を有した直管形のものである。ガラス管１１の両端部においても、径が小さくなることなく、ストレートの形状である。ガラス管１１の寸法の例をあげると、外径１．５〜５ｍｍ程度、内径１〜４ｍｍ程度、長さ数十ｍｍ〜数百ｍｍ程度である。
【００１７】
２つの電極１２ａ，１２ｂは互いに同じ構造のものであるので、一方の電極１２ａについてのみ説明する。電極１２ａは、タングステンまたはモリブデン、若しくはこれらにニッケルなどの添加物を少量添加した合金を材料として、外形が略２段の円柱状に形成されている。つまり、電極１２ａは、封止部２１、突出電極部２２、および突起部２３が一体に形成されたものである。
【００１８】
すなわち、封止部２１は、ガラス管１１の内径とほぼ同じ外径を有する円柱状に形成されている。突出電極部２２は、外形が円柱状であって封止部２１よりも小さい外径を有しており、封止部２１の管内の側に同心状に設けられている。封止部２１と突出電極部２２との連結部分３２はテーパの円錐面状に形成されている。
【００１９】
突起部２３は、封止部２１の管外の側の端面２１ａの中心から軸方向に突出して設けられている。突起部２３は、リード線接続用であり、先端にいく程径小となるテーパ状（円錐台状）に形成されている。
【００２０】
そして、電極１２ａには、突出電極部２２の端面２２ａに開口する円柱形状の空洞部３１が、封止部２１に至る深さにまで設けられている。つまり、空洞部３１は、突出電極部２２から封止部２１の奥深くまで形成され、その底面部３１ａは端面２１ａに近づいており、それらの間に側端壁２１ｂを形成している。なお、底面部３１ａは、その隅部がアール状になっており、これによって底面部３１ａの全体が皿状ないし半球面状になっている。空洞部３１によって、突出電極部２２が筒状に形成され、封止部２１がカップ状に形成されている。また、突出電極部２２の端面２２ａは、その外周縁および内周縁のいずれもアール状となっている。
【００２１】
電極１２ａの寸法の例をあげると、封止部２１の外径１〜４ｍｍ程度、突出電極部２２の外径０．８〜３ｍｍ程度、全体の長さ３〜１０ｍｍ程度、空洞部３１の内径０．５〜２．５ｍｍ程度、深さ２〜８ｍｍ程度である。
【００２２】
突起部２３の先端には、リード線１３ａが溶着により接続されている。リード線１３ａは、ニッケルまたはニッケル合金などの金属材料によって形成され、その先端部を突起部２３の先端部と突き合わせた状態で溶接３３されている。
【００２３】
電極１２ａの製造に当たっては、例えば、粉末冶金法（ＰＭ法）の１つであるホットランナ方式による金属粉末射出成形法を用いることが可能である。また、プレスによって製造することも可能である。次に、金属粉末射出成形法による電極１２ａの製造方法について簡単に説明する。
【００２４】
まず、例えば、タングステン、モリブデン、またはニッケルなどの粉末と、ポリエチレンまたはポリスチレンなどの樹脂とを体積比で５０パーセント程度ずつ混合したペレット状のものを材料として用い、これを高温に加熱して溶融状態とする。これを、流路を介して所定の金型の材料注入室に充填し、バルブピンを移動させて材料注入室の材料を加熱された流路を経由してキャビティの内部に流れ込ませる。その後、キャビティ内において材料が冷却するのを待って、移動側金型を下降させ、これによってキャビティを開き、且つ雄型をキャビティ内から抜き出し、成形品を雄型から抜き出す。これによってカップ状の成形品が得られる。この成形品を溶剤により処理し、熱可塑性バインダー樹脂を溶出させてポーラスな脱脂グリーン体とし、これを焼成することによって電極１２ａを得る。
【００２５】
この製造工程において、連結部分３２および突起部２３がテーパ状に形成されているので、成形品の抜き出しが容易であり、金型が割り型でなくてもよいのでコスト的に有利である。
【００２６】
なお、電極１２ａの熱膨張係数がガラス管１１の熱膨張係数と同じかまたはほぼ等しくなるように材料が選定されている。
【００２７】
冷陰極放電管１は、１つのガラス管１１と、リード線１３ａ，１３ｂが接続された２つの電極１２ａ，１２ｂとを組み立てることにより製造される。ガラス管１１の両端に電極１２ａ，１２ｂを挿入し、ガラス管１１の両端部を加熱し且つ外周面から適当な圧力を加えて封止部２１の外周面に融着させ、融着部１５とする。ガラス管１１の内部は、空気を抜いて高真空状態とし、また必要に応じてネオンガスなどの適当なガスを封入する。なお、ガラス管１１の内部には必要に応じて少量の水銀が封入される。
【００２８】
封止部２１の外径がガラス管１１の内径とほぼ同じであり、例えばガラス管１１の内径より僅かに小さい外径を有するので、電極１２ａのガラス管１１への挿入が容易であり、且つ適当位置まで挿入することによって径方向の位置決めが容易に行われる。
【００２９】
ガラス管１１は直管形であり、両端部に従来のようなガラス溜まりを設ける必要がないので、ガラス管１１自体がコスト的に有利であり、また、ガラス管１１の両端部１１ａを加熱するだけで電極１２ａ，１２ｂを封止することができるので、組み立て工程も簡単でコスト的に有利である。電極１２ａ，１２ｂの構造が簡単であり、一体成形することができるので、低コストで量産することができる。
【００３０】
電極１２ａ，１２ｂは、空洞部３１の存在によって、突出電極部２２がリング状に突出しており、ガラス管１１内における露出表面積を大きくとることができるので、放電し易い。また、単位面積当たりの圧力が低くなるので寿命の点で有利である。端面２２ａの内外周縁部および底面部３１ａがアール状になっているので、放電特性が初期から安定し、放電による劣化が抑えられて冷陰極放電管１の寿命が延びる。ガラス管１１と電極１２ａ，１２ｂとの熱膨張率が若干異なっていた場合でも、熱膨張率の相違による歪みや振動による歪みを空洞部３１の存在によって吸収し易い。したがって、例えば、製造された冷陰極放電管１の振動試験を簡略化しまたは省略することも可能である。
【００３１】
突出電極部２２がガラス管１１の内径よりも小径となっており、ガラス管１１との間で溶着するのは封止部２１の外周のみであってその分だけ溶着面積が少くなり、溶着面積が大き過ぎることが防止されるので溶着性が改善される。また、突出電極部２２の外周面とガラス管１１との間に空間があるので空気の排気が容易である。
【００３２】
突起部２３の径が小さく、先端部がリード線１３ａ，１３ｂの線径とほぼ同じであるので、リード線１３ａの接続のための溶接が容易である。また、突起部２３が設けられているので、リード線１３ａの溶接を行った際に、側端壁２１ｂの温度が余り上昇することがない。つまり、封止部２１の材料であるタングステンやモリブデンでは、高温に加熱された場合に再結晶化が起こって破断することがあるが、本実施形態の電極１２ａでは、突起部２３の部分を加熱することで容易に溶接が行えるので、再結晶化が生じるまでに側端壁２１ｂの温度が上昇することなく、寿命の点で有利である。
【００３３】
上の実施形態において、ガラス管１１を直管形としたが、Ｕ字管形でもよい。電極１２ａ，１２ｂ、リード線１３ａ，１３ｂ、ガラス管１１、または冷陰極放電管１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る冷陰極放電管の断面正面図である。
【図２】冷陰極放電管の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の冷陰極放電管のＡ−Ａ線断面矢視側面図である。
【図４】図２の冷陰極放電管の右側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  冷陰極放電管
１１  ガラス管
１２ａ，１２ｂ  電極（冷陰極放電管用電極）
１３ａ，１３ｂ  リード線
２１  封止部
２２  突出電極部
２３  突起部
３１  空洞部
【図１】
2007080582.tif 000003
【図２】
2007080582.tif 000004
【図３】
2007080582.tif 000005
【図４】
2007080582.tif 000006