JP4315040B2 - 電極および冷陰極放電管 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示画面などのバックライトとして使用される冷陰極放電管およびこの冷陰極放電管に備えられている電極に関し、詳しくは、有底筒状のホロー電極と導入金属体とを接続した電極およびこの電極を備えた冷陰極放電管に関する。

近年、種々の機器用表示画面として用いられる液晶表示画面のバックライトとして冷陰極放電管が使用されている。この冷陰極放電管は、図２に示すように、筒状のガラスバルブ１の両端部１ａ，１ａ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。

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有底筒状のホロー電極６とから構成されている。導入金属体５は、ビードガラス３との機密性を確保するため、封止される部分において融点が高いタングステン等によって形成されている。一方、ホロー電極６は、ニッケルやニオブなどによって形成され、放電面積を大きくするため、底部７と筒状部８とからなる有底筒状に形成されている。

ホロー電極６の底部７の外側面９と前記導入金属体５の先端部１０とは、溶接によって接続されている。そして、電極２がガラスバルブ１の両端部１ａ，１ａに封止されると、各ホロー電極６の底部７の内側面１１が対向する。

このように構成された冷陰極放電管は、一対の電極２，２間に高電圧が印加されると、一対のホロー電極６，６間で放電が行われ、両ホロー電極６，６間に存在する混合ガスおよび水銀が励起され発生する紫外光が蛍光被膜４に衝突することにより、可視光として点灯する。

そして、長時間にわたって点灯されると、一対のホロー電極６，６は、各底部７と筒状部８の両方の内側面１１，１１で放電が行われているにもかかわらず、ホロー電極６の底部７の内側面１１が特に顕著に図３に示すように徐々に削り取られ、薄くなる。ホロー電極６は、0.1mm程度の薄さに形成されていることから、底部７は溶接された導入金属体５の先端部１０まで削り取られることがある。すると、ホロー電極６が導入金属体５から外れ、ガラスバルブ１内に落下し、使用することができなくなる。

そこで、長時間使用されても、ホロー電極６が導入金属体５から外れないようにした電極２およびこの電極２を備えた冷陰極放電管が特許文献１に開示されている。この電極２は、ホロー電極６の底部７の厚みを筒状部８の厚みより1.5倍以上としたことを特徴としている。このように、ホロー電極６の底部７が筒状部８より1.5倍以上の厚さとされることにより、長時間使用されても、底部７が導入金属体５の先端部１０まで削り取られることがなく、長時間の耐久性を有するようになる。
特開２００２−２８９１３６号公報

前記従来例のように、ホロー電極６の底部７の厚みを厚くして長寿命化を図ると、ホロー電極６の長さや外径が同じ場合において、内側面１１、１１の表面積すなわち放電面積が小さくなってしまう。そのため、本来の目的である効率のアップが図れなくなるため、電極の大きさを大きくすることが必要となり、近年の冷陰極放電管の小型化や有効発光長を長くするといった要望に対してもマイナスとなる。

そこで、本発明は、長期間点灯しても、ホロー電極が接続された導入金属体から外れることなく、しかも、効率的に照明することができるようにした電極およびこの電極を備えた冷陰極放電管を提供することを課題とする。

本発明に係る電極は、筒状のガラスバルブの端部に封止される導入金属体の先端部に、有底筒状のホロー電極が接続された電極であって、前記ホロー電極の底部の内側面が中心部に頂部を有するように滑らかに膨出していることを特徴としている。

この電極によれば、ホロー電極の底部の内側面が中心部で頂部を有するように膨出していることから、長期間の放電によって、この内側面の中心部が削り取られても、接続された導入金属体の先端部まで削り取られないようにすることができる。さらに、ホロー電極の底部の内側面が膨出することにより、平坦な内側面よりも表面積が大きくなり、ホロー電極が放電に必要な表面積を確保しつつ、細径化を図ることができる。

また、前記電極において、前記ホロー電極の底部の内側面は、半球状に膨出していることが好ましい。

この電極によれば、ホロー電極の底部の内側面が半球状に膨出することにより、尖った角部が形成されず、底部の内側面全面で放電する。

また、本発明に係る冷陰極放電管は、前記電極を備えている冷陰極放電管であって、前記電極の導入金属体が筒状のガラスバルブの端部に封止され、前記電極のホロー電極が筒状のガラスバルブ内の端縁部付近に封入されていることを特徴としている。

本発明によれば、ホロー電極の底部の内側面が中心部で頂部を有するように滑らかに膨出していることにより、放電によってこの底部の内側面が削り取られても、接続された導入金属体の先端部まで削り取られることがないため、ホロー電極が導入金属体から外れず、効率を低下することなく耐用期間を延ばしたり、細径化することができる。

本発明に係る電極およびこの電極を備えた冷陰極放電管の一実施形態について、図１を参照しながら説明する。ただし、従来と同一部分は、同一符号を付して説明する。

この電極１３は、図１に示すように、導入金属体５の先端部１０に有底筒状のホロー電極１４が溶接などによって接続されており、ホロー電極１４の底部１５の内側面１６が中心部１７に頂部を有するように滑らかに膨出していることを特徴としている。ホロー電極１４の底部１５の内側面１６が滑らかに膨出せず、例えば、先端の尖った円錐形や角のある断面台形状であると、この尖った先端や角張っている部分で集中して放電され、放電面積を広くするというホロー電極１４の特長が損なわれる。

したがって、ホロー電極１４の底部１５は、図１に示すような半球状、あるいは断面形状が放物線や角の丸い台形状などのように角部がなく、かつ、底部１５の内側面１６の周縁部１８が筒状部１９の厚さと同程度の薄肉に食い込んだような形状に形成される。

そして、一対の電極１３，１３に高電圧が印加されると、一対のホロー電極１４，１４間で放電が行われ、両ホロー電極１４間に存在する混合ガスおよび水銀が励起され発生する紫外光が蛍光被膜４に衝突することによって点灯する。

そして、冷陰極放電管が長時間点灯すると、ホロー電極１４は底部１５の内側面１６の中心部１７が徐々に削り取られる。しかし、このホロー電極１４は、底部１５の内側面１６が滑らかに膨出し、中心部１７に頂部が形成されているため、この中心部１７が徐々に削り取られても、溶接された導入金属体５の先端部１０まで削り取られることはない。したがって、冷陰極放電管が長時間点灯しても、ホロー電極１４が導入金属体５から外れることはない。

また、ホロー電極１４の内側面の表面積が拡大することから、電極寸法が同じ場合の高効率化や、電極の小型化を図ることができる。

なお、本発明は、前記の実施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において種々変更することができる。例えば、電極１３は、ホロー電極１４が断面Ｈ字形に形成され、導入金属体５の先端部１０を囲むようにしたものでも同様に実施することができる。

また、冷陰極放電管は、電極１３がガラスバルブ１の両端部１ａ，１ａに一対配置されるものだけでなく、ガラスバルブ１の一方に本発明の電極１３が配置され、ガラスバルブ１の外側面に外部電極が配置されるものでも実施することができる。

本発明に係る電極および冷陰極放電管は、長寿命化が図られ、また、効率的に照明することができるため、液晶表示装置などのバックライトとして有用である。

本発明に係る電極および冷陰極放電管の要部断面図 従来の冷陰極放電管の断面図 従来の電極の断面図

符号の説明

１ ガラスバルブ
１ａ 端部
５ 導入金属体
１０ 先端部
１２ 端縁付近
１３ 電極
１４ ホロー電極
１５ 底部
１６ 内側面
１７ 中心部

Claims (3)

1. 筒状のガラスバルブの端部に封止される導入金属体の先端部に、有底筒状のホロー電極が接続された電極であって、
   前記ホロー電極の底部の内側面が中心部に頂部を有するように滑らかに膨出していることを特徴とする電極。
2. 前記ホロー電極の底部の内側面は、半球状に膨出していることを特徴とする請求項１に記載の電極。
3. 請求項１または２に記載の電極を備えている冷陰極放電管であって、
   前記電極の導入金属体が筒状のガラスバルブの端部に封止され、前記電極のホロー電極が筒状のガラスバルブ内の端縁部付近に封入されていることを特徴とする冷陰極放電管。
   
   

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