JP3137604U

JP3137604U - 冷陰極放電管および冷陰極放電管用電極組立体

Info

Publication number: JP3137604U
Application number: JP2007007261U
Authority: JP
Inventors: 隆昭横山; 正義鯨井; 一樹三井
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2017-09-19

Abstract

【課題】レーザー溶接によって行われるカップ状の電極とリードの接続を強固なものとして信頼性の高い冷陰極放電管を提供する。
【解決手段】リード（５）の再結晶が発生する部分を出来るだけ減らすため、電極（３）の底面の一方の主面の中央側領域にレーザー光に対して良好に反射する反射膜（２）を形成した。
レーザー溶接時にレーザーは反射膜（２）で反射し、リード（５）への熱エネルギーの伝達が抑制され、リード（５）の再結晶を防ぎ接合部の強度を確保することができ、信頼性の高い冷陰極放電管を提供することが出来る。
【選択図】図１

Description

本考案は冷陰極放電管、特にリード（５）とカップ状の電極（３）との接続において強度低下を防止する事を目的とした冷陰極放電管用電極組立体及び冷陰極放電管に関する。

ガラス管（１）の内部（１ｂ）に希ガス及び水銀ガス（７）が封入され、ガラス管（１）の両端部（１ａ）に一対の電極（３）が互いに向かい合いように配置され、ガラス管（１）の内壁（１ｃ）に蛍光体層（６）が塗布された冷陰極放電管は、従来から液晶ディスプレイのバックライト用光源等として広く使用されている公知の技術である。

リード（５）を通じて一対のカップ状の電極（３）間に電圧を印加すると、一方のカップ状の電極（３）から電子が放出され、ガラス管（１）内の水銀ガス（７）に電子が衝突して紫外線を発生する。この紫外線はガラス管（１）の内壁に塗布された蛍光体層（６）によって可視光線となってガラス管（１）の外部に放出される。

ここで電極の形状をカップ状に形成した冷陰極放電管は例えば下記特許文献１により公知の技術である。このような冷陰極放電管は、そのカップ状の電極（３）内により多くの電子を蓄えることが出来るホロー効果によって棒状の電極よりもランプ効率の面で優れている。このようなカップ状の電極（３）の素材としてはニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Mo）、タングステン（W）、タンタル（Ta）、ニッケル（Ni）及びその合金などが用いられる。一方、リード（５）の素材としてはモリブデン（Mo）、タングステン（W）などの焼結体が用いられる。これら焼結体から成るリード（５）は、金属粉末を加圧下で加熱して形成されるため、高融点の金属材料で形成することができる。
特開 2003-272520号公報

冷陰極電極管の電極組立体（４）の形成時にモリブデン（Mo）、タングステン（W）などの焼結体から構成されるリード（５）とニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Mo）、タングステン（W）、タンタル（Ta）、ニッケル（Ni）及びその合金などにより構成されるカップ状の電極（３）の接続においてレーザー溶接を使用している。すなわち、まずカップ状の電極（３）とリード（５）を用意し、カップ状の電極（３）の底面の中央にリードの内端（５ａ）の中央を合わせて配置する。次にカップ状の電極（３）の開口部からレーザーを照射し、リードの内端（５ａ）とカップ状の電極（３）を溶接する。このときレーザーは、その焦点をリードの内端（５ａ）の中央の延長線上に合わせて照射する。ところで、この種の溶接に使用されるレーザーは、レーザー光の焦点（中央）部分と外側（周辺）部分との断面上のエネルギー分布（到達深さ）に相違が発生し、中央部分のエネルギーが相対的に高く周辺部分のエネルギーは相対的に低くなる。このため、このようなレーザー溶接を用いて上記のようにカップ状の電極（３）とリード（５）の接合を行うと、中央にレーザーのエネルギーが集中することにより、レーザーのエネルギーが変換されて発生する熱エネルギーもリード（５）の中央に集中する。そのため、リード（５）の中央部の温度が焼結体を構成する物質の溶融温度を超え、加熱による焼結体の再結晶化が起こる。その結果として、その部分の金属強度が低下し、当該再結晶化領域を基点としてクラックなどが発生してリード（５）が断線することがあった。

本考案の請求項１にかかる冷陰極放電管では、ガラス管（１）の端部（１ａ）から導出される金属製のリード（５）と、ガラス管（１）の内部に配置され且つリードの内端（５ａ）に固着されたカップ状の電極（３）とを備え、カップ状の電極（３）は中央にレーザー光に対して良好に反射する反射膜（２）を有する。また本考案の請求項２にかかる冷陰極放電管用電極組立体では、冷陰極放電管のガラス管（１）の端部（１ａ）から導出される金属製のリード（５）と、ガラス管（１）の内部に配置され且つリードの内端（５ａ）に固着されたカップ状の電極（３）とを備えカップ状の電極（３）は中央にレーザー光に対して良好に反射する反射膜（２）を有する。

本考案によれば、カップ状の電極（３）に反射膜（２）を形成したことにより、リード（５）に到達するレーザーの量が反射膜（２）に反射することで減少し、レーザーエネルギーの変換により発生した熱エネルギーがリード（５）に伝達しにくくなる。その結果、レーザー溶接時の熱エネルギーによるリード焼結体の再結晶化が抑制される。これによりリード（５）の断線が防止され、信頼性の高い冷陰極放電管及び冷陰極放電管用電極組立体を提供することができる。

本実施形態にかかる冷陰極放電管は、希ガス及び水銀ガス（７）を内部に充填したガラス管（１）と、ガラス管の両端部（１ａ）に固定された一対の電極組立体（４）と、ガラス管の内壁に被覆された蛍光体層（６）とを備えている。各電極組立体は、ガラス管の内部に配置されたカップ状の電極（３）と、ガラス管の端部から導出される金属製のリード（５）を備えている。

本実施形態では、カップ状の電極（３）の素材としてニオブ（Ｎｂ）を用いた。ただし、カップの状の電極（３）の素材としてはニオブ（Ｎｂ）に限られず、モリブデン（Mo）、タングステン（W）、タンタル（Ta）、ニッケル（Ni）及びその合金などを用いることもできる。リード（５）の素材としてはタングステン（W）の焼結体を用いた。ただしリード（５）の素材としてはモリブデン（Ｍｏ）の焼結体などを用いることもできる。リード（５）は略円柱状の形状を有しており、その直径はカップ状の電極（３）の直径以下である。

前記電極（３）の底面の一方の主面（８ａ）の中央側領域には、本考案に基づいて反射膜（２）が設けられている。ただし、反射膜（２）の形状および個数はこれに限るものではなく、例えば多角形の反射膜（２）を複数個形成しても良い。中央側領域の外側には、中央側領域を包囲するように環状の周辺領域が形成されている。この周辺領域には、反射膜（２）は形成されていない。また中央側領域はリード（５）の外周の延長線上の仮想円から離間し、且つリード（５）の外周の延長線上の仮想円の内側に位置する。

リードの内端（５ａ）とカップ状の電極（３）とを溶接する工程においては、従来例と同様に、まずカップ状の電極（３）とリード（５）を用意し、カップ状の電極（３）の底面の中央にリードの内端（５ａ）の中央を合わせて配置する。次にカップ状の電極（３）の開口部からレーザーを照射し、リードの内端（５ａ）とカップ状の電極（３）を溶接する。このとき、従来と同様にレーザーは、その焦点をリードの内端（５ａ）の中央の延長線上、前記電極（３）の底面の一方の主面（８ａ）の中央側領域に合わせて照射する。上述のように、レーザーはその中央領域でエネルギーが増大する特性がある。しかし、本実施形態では、レーザーのエネルギーが最大となる電極（３）の底面の一方の主面（８ａ）の中央側領域に反射膜（２）を形成している。このため、リード（５）に到達するレーザーの量が反射膜（２）に反射することで電極（３）の底面の他方の主面（８ｂ）の中央側領域に達するレーザーエネルギーが減少し、レーザーエネルギーの変換により発生した熱エネルギーがリード（５）に伝達しにくくなるこれにより、レーザーエネルギーの変換により発生した熱エネルギーがリード（５）に伝達することが抑制され、リード（５）の中央部の温度が焼結体を構成する物質の溶融温度を超えて、焼結体が再結晶化することが防止される。この結果、リード（５）の断線は防止され、信頼性の高い冷陰極放電管を実現することができる。

は冷陰極放電管の一部を図示したものである。は特に電極組立体（４）を図示したものである。は特にカップ状の電極の断面を特に底面の一方の主面（８ａ）側から図示したものである。

符号の説明

１、冷陰極放電管のガラス管
１ａ、冷陰極放電管のガラス管の端部
２、反射膜
３、電極
４、電極組立体
５、リード
５ａ、リードの内端部
６、蛍光体層
７、水銀ガス
８、底面
８ａ、底面の一方の主面
８ｂ、底面の他方の主面
９、側壁

Claims

ガラス管（１）の端部（１ａ）から導出される金属製のリード（５）と、前記ガラス管（１）の内部に配置され且つ前記リードの内端（５ａ）に固着されたカップ状の電極（３）とを備えた冷陰極放電管において、カップ状の電極（３）は、底面と、該底面の一方の主面の外周縁に沿って環状に形成された側壁とを有し、前記リード（５）の内端（５ａ）は前記電極（３）の底面の他方の主面に接続されており、前記電極（３）の底面の一方の主面の中央側領域には反射膜（２）が形成されており、前記反射膜（２）のレーザー光に対する反射率は、前記底面のレーザー光に対する反射率よりも高い事を特徴とする冷陰極放電管。
冷陰極放電管のガラス管（１）の端部（１ａ）から導出される金属製のリード（５）と、前記ガラス管（１）の内部に配置され且つ前記リードの内端（５ａ）に固着されたカップ状の電極（３）とを備えた冷陰極放電管用電極組立体（４）において、カップ状の電極（３）は、底面と、該底面の一方の主面の外周縁に沿って環状に形成された側壁とを有し、前記リード（５）の内端（５ａ）は前記電極（３）の底面の他方の主面に接続されており、前記電極（３）の底面の一方の主面の中央側領域には反射膜（２）が形成されており、前記反射膜（２）のレーザー光に対する反射率は、前記底面のレーザー光に対する反射率よりも高い事を特徴とする冷陰極放電管用電極組立体。