JP2003331779A - 冷陰極放電管およびその製造方法 - Google Patents

冷陰極放電管およびその製造方法

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JP2003331779A
JP2003331779A JP2002134211A JP2002134211A JP2003331779A JP 2003331779 A JP2003331779 A JP 2003331779A JP 2002134211 A JP2002134211 A JP 2002134211A JP 2002134211 A JP2002134211 A JP 2002134211A JP 2003331779 A JP2003331779 A JP 2003331779A
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hollow
electrode
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hollow electrode
discharge tube
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Shigeyuki Ashikawa
茂幸 足川
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West Electric Co Ltd
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West Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外形寸法小さくても必要な放電面積を有する
ようにした電極を備えた冷陰極放電管およびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 冷陰極放電管には、ガラスバルブの両端
部に封止された導入金属体5と、有底筒状の金属製のホ
ロー電極6とからなる電極2が備えられている。本発明
のホロー電極6は、底部7の内側面11の中心に断面形
状U字形の凹部14が形成され、前記凹部14の周囲に
連続して断面形状逆U字形の凸部15が環状に形成され
ている。凹部14および凸部15は、ホロー電極6の底
部7の内側面11の中心にレーザ光を照射することによ
り、その底部7の内側面11の中心およびその周囲の金
属材料が溶融し、中心が窪み、その窪んだ部分の金属材
料が周囲に移動することにより形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライト光源として採用される冷陰極放電管およびそ
の製造方法に関し、詳しくは、小さくても必要な放電面
積が確保しうる電極を備えた冷陰極放電管およびその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のようにパーソナルコンピュータ、
ワードプロセッサ、液晶テレビあるいは携帯情報端末
(PDA)などには液晶表示装置が用いられている。こ
の液晶表示装置には、バックライト光源として冷陰極放
電管が多用されている。
【0003】従来の冷陰極放電管は図2に示すように、
ガラスバルブ1の両端部に、電極2がビードガラス3を
介して封止され、ガラスバルブ1の内面に蛍光被膜4が
形成され、そしてガラスバルブ1内にネオンとアルゴン
との混合ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入され
た構成となっている。
【0004】電極2は、ビードガラス3に封止されてい
る導入金属体5と、ガラスバルブ1内に封入されている
ホロー形状のホロー電極6とから構成されている。導入
金属体5の材料は、ビードガラス3との間の気密性を確
保するため、融点が高いタングステンとこれに結合され
た例えばニッケルが用いられている。ホロー電極6は、
ニッケルやニオブなどの金属材料が用いられ、放電面積
を大きくするため、図3および図4に示すように、底部
7と筒状部8とからなるホロー形状とされ、筒状部8の
開口側がガラスバルブ1の中心方向を向くように、ホロ
ー電極6の底部7の外側面9と導入金属体5の先端とが
接合されている。底部7の外側面9の外周には、導入金
属体5の先端部を囲む環状の凸縁10が形成され、ホロ
ー電極6は断面形状がH字形になっている。
【0005】導入金属体5とホロー電極6とは従来、図
3に示すような方法によって接合されている。すなわ
ち、ホロー電極6の底部7の外側面9と導入金属体5の
先端とが当接された状態で、ホロー電極6の底部7の内
側面11に溶接電極12が当接され、抵抗溶接されるこ
とにより、ホロー電極6の底部7の外側面9と導入金属
体5の端面とが接合される。
【0006】また、導入金属体5とホロー電極6とは、
図4に示すような方法によって接合されることもある。
すなわち、ホロー電極6の底部7の外側面9と導入金属
体5の先端とが当接された状態で、ホロー電極6の底部
7の内側面11にレーザ光13が照射され、スポット溶
接されることにより、ホロー電極6の底部7の外側面9
と導入金属体5の端面とが部分的に接合される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年、特にPDAなど
において液晶表示装置が小型化され、これに伴い、冷陰
極放電管を細径化ないし短尺化させたいという要請があ
る。冷陰極放電管を細径化ないし短尺化するには、ホロ
ー電極6の外形寸法も小さくしなければならない。しか
し、ホロー電極6が小さくなると、必要な放電面積を確
保できなくなり、結果的に冷陰極放電管は、放電開始電
圧が高くなり、暗黒始動特性が悪化する。
【0008】また、ホロー電極6の放電面積が小さくな
ると、ホロー電極6の外表面でも放電が起きてしまい、
この外表面の金属飛散によるスパッタが発生する。さら
にこの状態で放電が継続されると、ホロー電極6に穴が
あくという問題も発生する。
【0009】そこで本発明は、外形寸法が小さくても必
要な放電面積を有するようにした電極を備えた冷陰極放
電管およびその製造方法を提供することを課題としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る冷陰極放電
管は、ガラスバルブの両端部に封止された導入金属体
と、これに取り付けられた有底筒状の金属製のホロー電
極とを有してなり、ホロー電極の筒状部の開口側がガラ
スバルブの中心方向を向くように、ホロー電極の底部の
外側面と導入金属体の先端とが接合された電極を備えて
いる冷陰極放電管であって、ホロー電極の底部の内側面
の中心に断面形状U字形の凹部が形成され、前記凹部の
周囲に断面形状逆U字形の凸部が環状に形成され、前記
凹部の外周と凸部の内周とが連続していることを特徴と
している。
【0011】この冷陰極放電管によれば、ホロー電極の
底部の内側面に凹部と凸部とが形成されていることによ
り、平坦な放電面に比べ、放電面積が大きくなる。した
がって、この電極を備えた冷陰極放電管は、細径化ない
し短尺化されても、必要な放電面積を確保することがで
き、放電開始伝電圧が低くなり、暗黒始動特性が良好に
なる。
【0012】本発明に係る冷陰極放電管の製造方法は、
ガラスバルブの両端部に封止された導入金属体と、これ
に取り付けられた有底筒状の金属製のホロー電極とを有
してなり、ホロー電極の筒状部の開口側がガラスバルブ
の中心方向を向くように、ホロー電極の底部の外側面と
導入金属体の先端とが接合された電極を備えている冷陰
極放電管の製造方法であって、ホロー電極の底部の内側
面の中心にレーザ光を照射し、前記底部の内側面の中心
およびその周囲の金属材料を溶融させ、レーザ光が前記
底部の内側面の中心を窪ませることにより、断面形状U
字形の凹部を形成し、前記窪んだ部分の金属材料が前記
凹部の周囲に移動することにより、前記凹部の周囲に連
続して断面形状逆U字形の凸部を環状に形成することを
特徴としている。
【0013】この冷陰極放電管の製造方法によれば、レ
ーザ光がホロー電極の底部の中心を照射することによ
り、ホロー電極の底部の外側面と導入金属体の先端とが
スポット溶接されるとともに、その底部の内側面の中心
およびその周囲の金属材料が溶融する。その溶融した金
属材料は、レーザ光の高密度エネルギにより、レーザ光
が照射されている中心が窪み、断面U字形の凹部が形成
されるとともに、窪んだ部分の金属材料が凹部の周囲
に、平坦な状態から少し盛り上がり、断面形状逆U字形
の凸部が環状に形成される。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の冷陰極放電管について、
図1を参照しながら説明する。従来と同一部分は同一符
号を付して説明する。
【0015】本発明の冷陰極放電管は、図1に示すよう
に底部7と筒状部8とからなるホロー電極6の底部7の
内側面11の中心に凹部14が形成され、前記凹部14
の周囲に環状の凸部15が形成された電極2を備えてい
ることを特徴としている。凹部14は断面形状が略U字
形であり、凸部15は断面形状が逆U字形であり、凹部
14の外周と凸部15の内周とが連続して形成されてい
る。
【0016】ここで、ホロー電極6の底部7の内側面1
1に、凹部14と凸部15を形成する方法について説明
する。図4に示した従来の技術と同様、ホロー電極6の
底部7の内側面11の中心にレーザ光13をピンポイン
ト状に照射する。従来の技術では、レーザ光13が照射
されることにより、ホロー電極6の底部7の外側面9と
導入金属体5の先端とがスポット溶接され、両者9,5
が接合部分16で部分的に接合されるのみであったが、
本発明においては、レーザ光13が従来よりもさらに長
い時間照射され、あるいは強い照度で照射されることに
より、ホロー電極6の底部7の外側面9と導入金属体5
の先端とが接合部分16で部分的に接合され、さらに、
レーザ光13が照射された底部7の内側面11の中心お
よびその周囲の金属材料がレーザ光13の高密度エネル
ギによって溶融する。
【0017】そして、レーザ光13が照射された底部7
の内側面11の中心は、レーザ光13の高密度エネルギ
によって窪むことにより、断面形状U字形の凹部14が
形成される。さらに凹部14が形成された周囲の金属材
料も溶融しているため、窪んだ部分の金属材料がによっ
て、凹部14の周囲は、平坦な状態から少し盛り上が
り、断面形状逆U字形の凸部15が環状に形成される。
断面形状U字形の凹部14の外周と、断面形状逆U字形
の凸部15の内周とは、連続して形成される。
【0018】凸部15の外周と筒状部8との間の底部7
の内側面11は、レーザ光13が底部7の中央部分にピ
ンポイント状に照射されることにより、金属材料が溶融
していないことから、平坦な状態を維持している。ま
た、ホロー電極6の底部7の外側面9と導入金属体5間
には接合部16が形成され、ホロー電極6と導入金属体
5とが溶着されている。
【0019】そして、底部7の内側面11の放電面積が
平坦なときよりも大きくなったホロー電極6と導入金属
体5とが接合された電極2は、従来と同様、図2に示す
ように一対の導入金属体5がビードガラス3によってガ
ラスバルブ1の両端部に封止され、ホロー電極6がその
開口側をガラスバルブ1の中心方向を向いた状態でガラ
スバルブ1内に封入された冷陰極放電管に設けられる。
また冷陰極放電管のガラスバルブ1の内面には蛍光被膜
4が形成され、さらにガラスバルブ1内にはネオンとア
ルゴンとの混合ガスおよび水銀が拡散封入されている。
【0020】この冷陰極放電管にあっては、ホロー電極
6の底部7の内側面11の中心に、断面形状U字形の凹
部14が形成され、前記凹部14の外周に連続して断面
形状逆U字形の凸部15が環状に形成されることによ
り、内面が平坦な放電面に比べて放電面積が大きくなっ
ている。したがって、このホロー電極6は底部7の内側
面11において必要な放電面積が確保されており、この
ホロー電極6を有する電極2を備えた冷陰極放電管は、
細管化ないし短尺化されても、放電開始電圧を低くする
ことができ、暗黒始動特性が良好になる。
【0021】なお、本発明の冷陰極放電管およびその製
造方法は、前記発明の実施の形態に限定することなく、
特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において
変更することができる。
【0022】例えば、ホロー電極6は、凸縁10を形成
していない底部7と筒状部8とからなるホロー形状であ
っても、同様の効果を発揮することができる。また、レ
ーザ光13を照射しないで、プレス成形などにより凹部
14と環状の凸部15を形成するときは、環状の凸部1
5は2重以上とすることもできる。また、ホロー電極6
の底部7には、凸部15の外周と筒状部8との間に平坦
部を形成することなく、凸部15の外周が底部7と筒状
部8との境界部に一致するように凸部15を形成しても
よい。さらに、底部7の内側面11の中心にレーザ光1
3を照射するときは、その照射する部分に不活性ガスを
噴射することにより、底部7の内側面11が酸化しない
ようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、ホロー電極の底部の内
側面の中心に凹部が形成され、前記凹部の周囲に環状の
凸部が形成されることにより、ホロー電極の底部の内側
面は、平坦な放電面に比べ、充分な放電面積を確保する
ことができるので、本発明の電極を備えた冷陰極放電管
は、放電開始電圧が低くなり、暗黒始動特性が良好にな
る。この結果、本発明の電極を備えた冷陰極放電管は、
さらなる細径化ないし短尺化することが可能となり、小
型化したPDAなどの液晶表示装置のバックライト光源
として使用することができる。
【0024】また、本発明の冷陰極放電管に備えられた
電極は、電極の内面による放電面積を充分確保できるの
で外表面で放電が起きることがなく、金属飛散によるス
パッタが発生することもない。したがって、ホロー電極
に穴があくようなことがなく、本発明の冷陰極放電管
は、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る冷陰極放電管の電極の断面図
【図2】冷陰極放電管の断面図
【図3】従来の冷陰極放電管のホロー電極と導入金属体
との接合方法を示す断面図
【図4】図3とは異なる従来の冷陰極放電管のホロー電
極と導入金属体との接合方法を示す断面図
【符号の説明】
1 ガラスバルブ 2 電極 5 導入金属体 6 ホロー電極 7 底部 8 筒状部 9 外側面 11 内側面 13 レーザ光 14 凹部 15 凸部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスバルブの両端部に封止された導入
    金属体と、これに取り付けられた有底筒状の金属製のホ
    ロー電極を有し、このホロー電極の筒状部の開口側が前
    記ガラスバルブの中心方向を向くように、前記ホロー電
    極の底部の外側面と前記導入金属体の先端とが接合され
    た電極を備えている冷陰極放電管であって、前記ホロー
    電極の底部の内側面の中心に断面形状U字形の凹部が形
    成され、前記凹部の周囲に断面形状逆U字形の凸部が環
    状に形成され、前記凹部の外周と凸部の内周とが連続し
    ていることを特徴とする冷陰極放電管。
  2. 【請求項2】 ガラスバルブの両端部に封止された導入
    金属体と、これに取り付けられた有底筒状の金属製のホ
    ロー電極を有し、このホロー電極の筒状部の開口側がガ
    ラスバルブの中心方向を向くように、前記ホロー電極の
    底部の外側面と前記導入金属体の先端とが接合された電
    極を備えている冷陰極放電管の製造方法であって、前記
    ホロー電極の底部の内側面の中心にレーザ光を照射し、
    前記底部の内側面の中心およびその周囲の金属材料を溶
    融させ、レーザ光が前記底部の内側面の中心を窪ませる
    ことにより、断面形状U字形の凹部を形成し、前記窪ん
    だ部分の金属材料が前記凹部の周囲に盛り上がることに
    より、前記凹部の周囲に連続して断面形状逆U字形の凸
    部を環状に形成することを特徴とする冷陰極放電管の製
    造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006011431A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Neomax Materials Co., Ltd. 蛍光放電管電極用合金、蛍光放電管電極およびその電極を備えた蛍光放電管
JP2008235128A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Orc Mfg Co Ltd 放電ランプ及びその電極の製造方法
JP2009123454A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Ushio Inc 管球における溶融接合構造体およびその製造方法

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