JPWO2009096144A1 - 冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2009096144A1 JPWO2009096144A1 JP2009516801A JP2009516801A JPWO2009096144A1 JP WO2009096144 A1 JPWO2009096144 A1 JP WO2009096144A1 JP 2009516801 A JP2009516801 A JP 2009516801A JP 2009516801 A JP2009516801 A JP 2009516801A JP WO2009096144 A1 JPWO2009096144 A1 JP WO2009096144A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead wire
- cold cathode
- fluorescent lamp
- cathode fluorescent
- glass bulb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
- H01J5/52—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it directly applied to or forming part of the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/067—Main electrodes for low-pressure discharge lamps
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133604—Direct backlight with lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
- H01R33/02—Single-pole devices, e.g. holder for supporting one end of a tubular incandescent or neon lamp
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Abstract
ガラスバルブ(10)と、ガラスバルブ(10)の両端部内側にそれぞれ設けられたホロー電極(20)と、ガラスバルブ(10)の両端部の外側に設けられ、ホロー電極(20)のリード線(22)と接続された給電端子(30)とを備え、給電端子(30)はガラスバルブ(10)の外周面に当接しかつ包囲するよう設けられた導電性の筒状体(31)を有し、筒状体(31)は少なくともガラスバルブ(10)内のリード線(22)と対向するガラスバルブ(10)の外周面全域(ε)において非接触にしたものである構成とすることにより、取り付けが簡単かつ長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有する冷陰極蛍光ランプを提供する。
Description
本発明は、冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置に関し、特に、ガラスバルブの端部外周面に配された給電端子を有する冷陰極蛍光ランプ等に関する。
従来から、図41又図42に示すような、ガラスバルブ601、701の両端部にキャップ状の給電端子602、702が設けられた冷陰極蛍光ランプ600、700がある。
図41に示す冷陰極蛍光ランプ600は、棒状の電極603に接続されたリード線604が管状のガラスバルブ601の端部に沿い折返された状態において、前記端部にはリード線604を含み被覆した低融点ガラス602aと、その低融点ガラス602aを含みガラスバルブ601の端部601aの外周面に、軟質金属602bを介して包囲した金属口金602cとからなる給電端子802を設けたものである(特許文献1)。
また、図42に示す冷陰極蛍光ランプ700は、ガラスバルブ701の端部の外周面に設けられた筒体702aと、筒体702aの一端702bから筒体702aの軸方向外側に延出する帯状の導出部702cと、導出部702cの先端から折曲して形成された接続部702dからなる給電端子702とを備えたものである。また、ガラスバルブ701の端部から延出するリード線704は、接続部702dの貫通孔内に配置され、その貫通孔とリード線704とをはんだ705で溶接されている。また、筒体702aに形成された径方向内側に突出されたビード706は、ガラスバルブ701の外周面に当接された状態で、ガラスバルブ701の端部707に保持されている(特許文献2)。
図41、図42に示す構成の給電端子802、702は、電極603、703のリード線604、704と電気的に接続されているため、冷陰極蛍光ランプ600、700の端部をバックライトユニット等の点灯装置のソケット(不図示)に嵌め込めば、冷陰極蛍光ランプ600、700を前記点灯装置に固定し、かつ、冷陰極蛍光ランプ600、700と前記点灯装置の点灯回路とを電気的に接続することができる。したがって、冷陰極蛍光ランプ600、700を点灯装置へ取り付ける際に、リード線604、704の半田付け等が不要であり、給電端子802、702が設けられていない冷陰極蛍光ランプと比べて取り付けが容易である。
特開平7−220622号公報
特開2007−234551号公報
ところで、図41に示すような給電端子802を備えた冷陰極蛍光ランプ600においては、長寿命化を図るためには、スパッタ物質がガラスバルブ601の内面に付着しにくいホロー電極を採用することが望ましいが、ホロー電極を採用するとランプ輝度が低下するという問題が発生する。その理由は以下の通りである。
電極本体605が棒状の場合は、図41において矢印で示すように電極本体605の外表面の全体で放電が起こるため、放電の一部がリード線604側に回り込んでリード線604およびその付近が加熱される。したがって、リード線604に接合されている給電端子802がリード線604の温度を下げるヒートシンクの役割を果たしても、前記リード線604およびその付近の温度が低下し過ぎることはない。
しかしながら、ホロー電極を採用した場合は、リード線604側に放電が回り込むことが少なく、放電によって前記リード線604およびその付近が加熱されることが少ないため、給電端子802の放熱作用により、リード線604およびその付近の温度が低下し過ぎる。その結果、リード線604の周囲に水銀蒸気が多く集まってしまい、放電路の水銀蒸気が不足して、ランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなることがある。
一方、図42に示すような給電端子702を備えた冷陰極蛍光ランプ700においては、給電端子702は、筒体702aに形成されたビード706が少なくともガラスバルブ701内のリード線704と対向するガラスバルブ701の外周面全域εの一部にも接触して設けられているため、その接触のガラスバルブ701表面の温度が低くなり、その接触部およびリード線704の周囲に水銀蒸気が多く集まってしまい、放電路の水銀蒸気が不足して、ランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなることがある。特にガラスバルブ701にソーダガラス材料を用いた場合には、前記接触部に多く集まってくる水銀蒸気とガラスバルブ701内表面のナトリウムとの反応によるアマルガムがガラスバルブ701内表面に生成され、その結果、ガラスバルブ内の水銀蒸気が不足してランプ輝度がさらに低下する。
本発明は、上記の課題に鑑み、取り付けが簡単かつ長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有する冷陰極蛍光ランプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る冷陰極蛍光ランプでは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端部内側にそれぞれ設けられたホロー電極と、前記ガラスバルブの両端部外側に設けられ、前記ホロー電極のリード線と接続された給電端子とを備え、前記給電端子は前記ガラスバルブの外周面を包囲するよう設けられた導電性の筒状体を有し、前記筒状体は少なくとも前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域において概ね非接触にしたものであることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の内面が前記ホロー電極と対向するガラスバルブの外周面に密接していることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部とを有し、該第2筒部は前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする。
本発明の請求項4に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向両側に延設された一対の第2筒部とを有し、該一対の第2筒部はそれぞれ前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする。
本発明の請求項5に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がその軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなしていることを特徴とする。
本発明の請求項6に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子の前記スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことを特徴とする。
本発明の請求項7に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の一対の係合部は、前記スリット部の対向する一方の端縁に凹部を、他方の端縁に凸部をそれぞれ形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項8に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、少なくともその軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項9に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、周方向に沿って複数設けられた弾性舌片を有し、この複数の弾性舌片により前記ガラスバルブの外周面を挟持していることを特徴とする。
本発明の請求項10に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記弾性舌片の先端部はラッパ状に広がっていることを特徴とする。
本発明の請求項11に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項12に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、線状または帯状の弾性材料で筒状体軸心方向に密着して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項13に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、前記ガラスバルブの外周面上に半田または主成分が銅若しくは銀で形成された導電膜と、この導電膜を介して設けられた薄厚の金属とで構成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項14に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の前記ガラスバルブの外周面と非接触である部分は、前記導電膜を非形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項15に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の内面の一部のみが前記ガラスバルブの外周面に接触していることを特徴とする。
本発明の請求項16に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、その内面には径方向内側に突出して、前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域以外の前記ガラスバルブの外周面を押圧し、前記ガラスバルブに支持される支持部材を有していることを特徴とする。
本発明の請求項17に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものであることを特徴とする。
本発明の請求項18に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一端側から他端側に延出すると共に前記一端側から前記ガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることを特徴とする。
本発明の請求項19に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものと、前記筒状体の内面に形成された前記ガラスバルブの外周面側に突出する複数のダボとで構成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項20に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項21に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有しているものであることを特徴とする。
本発明の請求項22に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部において、その底面を密接、または、その底面を密接かつ前記リード線の径方向で隙間を有して埋設されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項23に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部との間に隙間を設けたものであることを特徴とする。
本発明の請求項24に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記隙間が0.1mm〜0.5mmであることを特徴とする。
本発明の請求項25に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記リード線の軸心と直交する断面が円形状であり、その最大径が前記リード線の最大外径より大きく前記ガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることを特徴とする。
本発明の請求項26に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有し、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする。
本発明の請求項27に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記外部リード線が前記内部リード線の線よりも線径を細くした、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする。
本発明の請求項28に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線の少なくとも前記ガラスバルブに封着されている部分の表面粗さが、0.2Ra〜0.8Raであることを特徴とする。
本発明の請求項29に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線の一端部は、前記ホロー電極と溶接固定され、その一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであることを特徴とする。
本発明の請求項30に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子は、前記筒状体から筒状体軸心方向リード線側に延出し、前記リード線の一部と接続される接続部を備えたものであることを特徴とする。
本発明の請求項31に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子は、前記筒状体が前記ガラスバルブの端部外周に外挿されたものであり、前記筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、前記リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることを特徴とする。
本発明の請求項32に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、熱伝達率が前記リード線より大きいものであることを特徴とする。
本発明の請求項33に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の接続部は、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることを特徴とする。
本発明の請求項34に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に接近するようにU字部が形成され、前記U字部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項35に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、前記筒状部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項36に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面を挟むように前記導出部の先端から折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項37に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の外周面を挟持する一対の挟持片を有し、前記一対の挟持片のそれぞれの押圧力を前記リード線に対し少なくとも100g以上で、前記リード線を挟持して接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項38に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一端面に面接触するように前記導出部の延出先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項39に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に接触するように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項40に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、貫通孔又は切欠部が形成された接続面を有し、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線が挿入されるように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであり、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線を挿入し、前記接続面と前記リード線とを軟質金属を介して接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項41に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されており、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする。
本発明の請求項42に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記内部リード線のよりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする。
本発明の請求項43に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、さらに溶接又は軟質金属により前記リード線の一部外周面と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項44に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項45に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が5wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットでは、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とする。
本発明の請求項47に係る液晶ディスプレイ装置では、液晶ディスプレイパネルと、請求項46記載のバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットは、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプを複数本収納する外囲器を有し、前記外囲器が前記液晶ディスプレイパネルの背面に配されていることを特徴とする。
本発明の請求項1に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体は少なくともガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域において概ね非接触にしたものであることにより、筒状体の接触領域と比べて放熱作用が小さい。つまり、リード線の周辺温度が低下しにくく、前記リード線の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
本発明の請求項2に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の内面がホロー電極と対向するガラスバルブの外周面に密接していることにより、ホロー電極の周囲に水銀蒸気が集まりやすく、その結果、リード線の周囲に水銀蒸気がより集まりにくくなるため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象がより起こりにくい。
本発明の請求項3に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、第1筒部よりも外径が大きい第2筒部を有したものであることにより、第1筒部と第2筒部との段差を利用してランプの管軸方向に位置決めし易い。
本発明の請求項4に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、第1筒部よりも外径が大きい第2筒部を第1筒部の筒状体軸心方向両側に有したものであることにより、第1筒部と第2筒部との段差を利用してランプの管軸方向に位置決めし易い。また、位置決め後のランプの管軸方向へのずれ動きを、2箇所の段差によって管軸方向における2方向から規制できるため、筒状体の第1筒部の表面が損傷し難い。
本発明の請求項5に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体がその軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなすことにより、ガラスバルブの外形の寸法公差を略C字型部の弾性力により吸収でき、給電端子をガラスバルブの外周面に保持することができる。
本発明の請求項6に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことにより、筒状体の形状を安定させることができる。
本発明の請求項7に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スリット部の対向する一方の端縁に形成された凹部と、他方の端縁に形成された凸部をとで一対の係合部が構成されることにより、筒状体を安定化しつつガラスバルブの外形の寸法公差を吸収することができる。
本発明の請求項8に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることにより、給電端子をガラスバルブに挿入した際のガラスバルブ表面の損傷が抑制され、かつ、給電端子をガラスバルブに容易に装着することができる。
本発明の請求項9に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体の周方向に沿って複数設けられた弾性舌片によりガラスバルブの外周面を挟持していることにより、筒状体の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブの割れを防止することができる。また、筒状体の内面とガラスバルブの外周面との密着性が向上するので、給電端子をガラスバルブに装着後、ガラスバルブに対して給電端子がその管軸方向に移動しにくくすることができる。
本発明の請求項10に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、弾性舌片の先端部はラッパ状に広がっていることにより、ガラスバルブの端部に給電端子を装着する作業が円滑にできる。
本発明の請求項11に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることにより、筒状体の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブの割れを防止することができる。また、筒状体の内面とガラスバルブの外周面との密着性が向上するので、給電端子をガラスバルブに装着後、ガラスバルブに対して給電端子がその管軸方向に移動しにくくすることができる。さらに、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項12に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スパイラル状に巻回された筒状体が線状または帯状の弾性材料で形成されたものであることにより、素材そのもので筒状体を形成でき、金属板をプレス加工する場合と比べて材料ロスが生じず、材料損失を少なくすることがきる。しかも、線状または帯状の弾性材料は筒状体軸心方向に密着しているため、筒状体が型崩れしにくい。
本発明の請求項13に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体は例えばディップによる導電膜とこの導電膜を介して設けられた筒状の薄厚の金属とで構成することができるので、簡単構造の給電端子を提供できる。
本発明の請求項14に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体とガラスバルブの外周面とが非接触である部分は、導電膜を非形成したものであることにより、導電膜の使用量を少なくすることができ、かつリード線の周囲の部分的な放熱を抑制することができる。
本発明の請求項15に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子のない従来の冷陰極型蛍光ランプと同等の水銀凝集を抑制することができる。
本発明の請求項16に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブ内のリード線と対向する以外のガラスバルブの外周面を押圧して支持される支持部材を有しているので、リード線の周囲に水銀蒸気が集まりにくく、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。
本発明の請求項17に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の一部が折り曲げられた支持部材をガラスバルブの外周面に押圧するものであることにより、弾性変形による押圧力変動が少ない状態でガラスバルブの端部に筒状体を取り付けることができ、かつ1つの板金で構成することで部品点数も少なくすることができる。
本発明の請求項18に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の一端側から他端側に延出すると共に一端側からガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることにより、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項19に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、支持部材が筒状体の一部が折り曲げられたものと複数のダボとで構成されたものであることにより、1つの板金で構成することができ部品点数を少なくすることができる。また、例えばガラスバルブの外周面に対し、複数のダボでガラスバルブの外周面と一定の距離を保って、折り曲げられたもので弾性的に支持することができる。
本発明の請求項20に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子と接合される部分のリード線の一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることにより、例えば、半田での接続する場合、リード線に給電端子を確実に接続することができる。
本発明の請求項21に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線は封着部の内部リード線とは材質が異なるニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなる外部リード線とを接合して、その接合部にリード線の外径より大きい肉だまり部を有しているものであることにより、給電端子が接続される部分の外部リード線が半田付け溶接しやすく、かつ、肉だまり部で接続面積を広くすることできるので、給電端子との接続を確実にすることができる。
本発明の請求項22に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブの端部において、肉だまり部の底面を密接、または、肉だまり部の底面を密接かつリード線の径方向で隙間を有して埋設されたものであることにより、ガラスバルブのリード線封着部分における破損によるリークを防止することができる。つまり、ガラスバルブの端部において、肉だまり部の底面が密接している場合、リード線に加わる外部衝撃を抑制することができ、さらに、肉だまり部の底面が径方向で隙間を有している場合は、肉だまり部がガラスバルブ端部に埋没することがなく、半田ディップした際の肉だまり部の熱膨張によるガラスバルブ端部の破損を防止することができる。
本発明の請求項23に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、肉だまり部とガラスバルブの端部とに隙間を設けたものであることにより、リード線と給電端子との溶接接合時やランプ電流が増大した際に、リード線の肉だまり部が発熱しても、肉だまり部の熱膨張によってガラスバルブ端部に熱応力が加わることがない。その結果、ガラスバルブ端部破損が抑制されリーク発生を防止することができる。
本発明の請求項24に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、隙間が0.1mm〜0.5mmであることにより、例えば、予めリード線に半田デップする場合であっても、隙間部分のリード線に半田が付着することがないので、ガラスバルブ端部破損がさらに抑制されリーク発生をより防止することができる。
本発明の請求項25に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の軸心と直交する断面が円形状である肉だまり部の最大径がリード線の最大外径より大きい寸法であることにより、リード線の外部への突出部分がぶつかった際、肉だまり部に掛かる力がガラスバルブの両端部で吸収されるので、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークを防止することができる。また、肉だまり部の最大径がガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることにより、ランプ取り付けの際に肉だまり部が邪魔になりにくい。
本発明の請求項26に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子が接続される部分の外部リード線は、半田付け溶接しやすく、かつ、接続面積を広くすることできるので、給電端子との接続が確実にできる。また、熱伝達率が内部リード線より外部リード線の小さくしたことにより、給電端子を外部リード線に半田(380℃)や溶接(融点:1455℃)等で接合する場合、外部リード線からの内部リード線へ熱が伝わり難いので、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。
本発明の請求項27に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、内部リード線と給電端子が接続される外部リード線とを接合したリード線は、内部リード線の線径より外部リード線の線径が細いため、給電端子が振動しても細い外部リード線で振動が吸収され、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。また、かつ熱伝達率が内部リード線より外部リード線の小さいものであるので、外部リード線からの内部リード線へ熱が伝わり難いので、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。
本発明の請求項28に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線のガラスバルブに封着されている部分の表面粗さが0.2Ra〜0.8Raであるので、給電端子の接続部やホロー電極が設けられたリード線が振動しても、ガラスバルブに封着されている部分のリード線の封着部の強度が高く(0.1Ra以下と比べて、16%〜40%の強度UP)、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。また、リード線の封着部の強度が高いのでガラスバルブの封着部でのリード線の剥離を防止できる。その結果、リークを防止することができる。
本発明の請求項29に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであるので、溶接強度が向上することができる。つまり、サンドブラスト法、バレル研磨等でリード線の一端部の表面を粗面にするが、上記寸法にすることで、リード線の一端面の表面が小さくなるのを抑制して0.2Ra〜0.8Ra範囲に安定して形成でき、抵抗溶接、またはレーザー溶接により、ホロー電極とリード線とを安定した強度で溶着することができる。
本発明の請求項30に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子は筒状体から筒状体軸方向外側に延出し、リード線の一部に接続される接続部を備えたことにより、同一材料で一体形成することができ、1つの少ない部品点数となり給電端子の形状精度が向上する。そのため、ガラスバルブの端部に容易に装着できる。
本発明の請求項31に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることにより、リード線に掛かる帯状の導出部からの曲げ力を抑制して、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークをさらに防止することができる。
本発明の請求項32に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部はリード線より熱伝達率が大きいものであることにより、半田、ロウ等の軟質金属やレーザ溶接、抵抗溶接等を用いてリード線に筒状体の接続部を固着する場合、その固着時の熱が主に筒状体側で放熱されるため、固着時の熱によるガラスバルブの破損を抑制することができる。
本発明の請求項33に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の接続部を熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることにより、リード線に対し筒状体の接続部の溶接性と電気的な接続性とを向上することができる。なお、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mである材料としては、銀(熱伝導率429W/(m・K)、導電率63×106S/m)、銅(熱伝導率401W/(m・K)、導電率59.6×106S/m)、金(熱伝導率317W/(m・K)、導電率45.2×106S/m)、アルミニウム(熱伝導率237W/(m・K)、導電率37.7×106S/m)、鉄(熱伝導率80.2W/(m・K)、導電率9.93×106S/m)、ニッケル(熱伝導率90.7W/(m・K)、導電率14.3×106S/m)、タングステン(熱伝導率174W/(m・K)、導電率18.9×106S/m)、モリブデン(熱伝導率138W/(m・K)、導電率18.7×106S/m)等が挙げられる。
本発明の請求項34に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に接近するようにU字部が形成され、そのU字部の部分がかしめられ、リード線と接続されたものであることにより、リード線にU字部をかしめた際、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、U字部とリード線とを電気的に安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めも行うことができる。
本発明の請求項35に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、その筒状部の部分がかしめられ、リード線と接続されたものであることにより、リード線に筒状部をかしめた際、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、筒状部とリード線とを電気的に安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項36に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面を挟むように導出部の先端から折曲して形成されたものであることにより、つまり、リード線に曲げ力が掛からないように、軸心に対し直角方向から2以上でリード線の外周面を挟むように導出部の先端から折曲して形成されたものであることにより、リード線に掛かる曲げ力を抑制して簡単にリード線と接続することができる。その結果、ガラスバルブのリード線が封着された部分の破損によるリークを防止することができる。
本発明の請求項37に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、一対の挟持片は、それぞれの押圧力がリード線に対し100g以上で、リード線を挟持して接続されたものであることにより、リード線に掛かる曲げ力を抑制してリード線との電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項38に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の一端面と導出部の延出先端より先の部分とが面接触しているので、リード線に掛かる曲げ力を抑制でき、かつ、ガラスバルブに対して給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項39に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に接触するように導出部の先端から折曲して形成されたものであるため、軟質金属を用いた接続又はレーザー溶接等で接続部とリード線とを固着できる。特に2つの部材を電極で挟んで溶接する抵抗溶接を簡単に行うことができ有効である。また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項40に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、板状の接続部の貫通孔又は切欠部を、リード線に挿入し、接続部とリード線とを軟質金属を介して接続されたものであるので、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部とリード線とを軟質金属を介して安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、筒状体軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項41に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部の一部をリード線の肉だまり部に当接させたものであることにより、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。また、軟質金属で溶着した場合、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部の一部とリード線の肉だまり部とを広い接続面積で電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項42に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部の一部をリード線の肉だまり部に当接させたものであることにより、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。また、軟質金属で溶着した場合、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部の一部とリード線の肉だまり部とを広い接続面積で電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項43に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部をさらに溶接又は軟質金属によりリード線の一部外周面と接続されたものであることにより、接続部をリード線にさらに電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項44に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブが酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることにより、暗黒始動特性を改善することができる。また、筒状体はガラスバルブ内のリード線と対向するガラスバルブの外周面全域において非接触であることにより、前記外周面全域に包囲されたガラスバルブ中に水銀蒸気が集まりにくいため、ガラスバルブ内面に溶出されたナトリウム(Na)と水銀蒸気(Hg)との反応によるアマルガムの生成されるのを抑制することができ、蛍光ランプの輝度低下を抑制することができる。
本発明の請求項45に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブが酸化ナトリウムの含有率が5wt%以上20wt%以下の範囲のガラス材料で形成されていることにより、暗黒始動時間が約1秒以下に改善することができる。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットによれば、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることで、前記ランプの取り付けが簡単で、かつ長寿命でありながら、高いランプ輝度を得ることができる。
本発明の請求項47に係る液晶ディスプレイ装置によれば、請求項46記載のバックライトユニットが液晶ディスプレイパネルの背面に配されているので、長寿命でありながら、高いランプ輝度を得ることができる。
1 冷陰極蛍光ランプ
10 ガラスバルブ
20 ホロー電極
22 リード線
30 給電端子
31 筒状体
10 ガラスバルブ
20 ホロー電極
22 リード線
30 給電端子
31 筒状体
(冷陰極蛍光ランプの説明)
以下、本発明の実施の形態1にかかる冷陰極蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態1にかかる冷陰極蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態1にかかる冷陰極蛍光ランプを示す一部破断斜視図であり、図2は、冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
冷陰極蛍光ランプ1は、バックライトユニットの光源として用いられるものであって、ガラスバルブ10と、ガラスバルブ10の両端部に内側でそれぞれ設けられたホロー電極20と、ガラスバルブ10の両端部の外側に設けられ、ホロー電極20のリード線22と接続された給電端子30とを備える。
ガラスバルブ10は、ホウケイ酸ガラス(SiO2−B2O3−Al2O3−K2O−TiO2)製のガラス管を加工したものであって、全長は730mmである。当該ガラスバルブ10は、管状のガラスバルブ本体11と、ガラスバルブ本体11の長手方向両側に位置する一対の封着部12とからなる。
ガラスバルブ本体11は、断面が円環形状であって、外径が4mm、内径が3mm、肉厚が0.5mmである。封着部12は、図2に示すように、ガラスバルブ10の管軸A方向における長さWが2mmであって、ホロー電極20が封着されている。
なお、ガラスバルブ10の構成は上記構成に限定されない。但し、冷陰極蛍光ランプ1を細長くするためには、ガラスバルブ10が小径かつ薄厚であることが望ましいため、一般的には、ガラスバルブ本体11は、内径が1.4mm〜6.0mm、厚みが0.2mm〜0.5mmである事が好ましい。
ガラスバルブ10の両端部を除く内面には蛍光体層13が形成されている。本実施の形態では、図2に示すように、蛍光体層13の端部は、ホロー電極20の電極本体21の外周面と対向し、電極本体21の底部24と給電端子30の管中央側の端部との間に位置するよう設けている。この構成により、ガラスバルブ本体11から紫外線が直接漏れるのを防止することができる。
蛍光体層13は、例えば、赤色蛍光体(Y2O3:Eu3+)、緑色蛍光体(LaPO4:Ce3+,Tb3+)および青色蛍光体(BaMg2Al16O27:Eu2+)からなる希土類蛍光体で形成されている。また、ガラスバルブ10の内部には、例えば、約1200μgの水銀、および、希ガスとして約8kPa(20℃)のネオンとアルゴンとの混合ガスがNe:95mol%、Ar:5mol%の比率で封入されている。
なお、蛍光体層13、水銀および希ガスの構成は上記構成に限定されない。例えば、希ガスにクリプトンが含まれていてもよい。この場合、冷陰極蛍光ランプの赤外線放射を抑制することができる。さらには、希ガスにクリプトンが0.5mol%以上5mol%以下の範囲内で含まれていることが好ましい。この場合、ランプ電圧を大きく変化させることなく、冷陰極蛍光ランプの赤外線放射を抑制することができる。例えば、例えばアルゴンが0mol%以上9.5mol%以下の範囲内、ネオンが90mol%以上95.5mol%以下の範囲内、クリプトンが0.5mol%以上5mol%以下の範囲内である。さらには、希ガスにクリプトンが0.5mol%以上3mol%以下の範囲内で含まれていることがより好ましい。さらには、希ガスにクリプトンが1mol%以上3mol%以下の範囲内で含まれていることがさらにより好ましい。
また、ガラスバルブ10の材料にホウケイ酸ガラスを使用したが、これに限らず、例えば、酸化ナトリウムを含有するソーダガラス等を使用してもよい。この場合、ガラスバルブ10の内面と蛍光体層13との間に、水銀とガラスバルブ10内表面のナトリウムとの結合を防止するための保護膜を設けることが好ましい。また、ガラスの加工性や暗黒始動特性が改善を考慮すると、ガラスバルブ10は、酸化ナトリウムの含有率が3wt%以上20wt%以下の範囲のガラス材料で形成されているのが好ましい。そして、酸化ナトリウムの含有率をさらに5wt%以上にすると、暗黒条件下での暗黒始動時間が約1秒以下となる。逆に、酸化ナトリウムの含有率が20wt%を越えると、長時間の使用によりガラスバルブが白色化して輝度の低下を招いたり、ガラスバルブ10自体の強度が低下したりするなどの不具合が発生する。また、環境対策を考慮した場合、アルカリ系金属の含有率が前記3wt%以上20wt%以下の範囲内のガラス材料であって、かつ、鉛の含有率が0.1wt%以下のガラスが好ましく(所謂、「鉛フリーガラス」である。)、さらには、鉛の含有率が0.01wt%以下のガラス材料がより好ましい。また、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、Li2Oが0wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜11wt%、Na2Oが3wt%〜12wt%、CaOが0wt%〜9wt%、MgOが0wt%〜9wt%、SrOが0wt%〜12wt%、BaOが0wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、鉛成分を含有せず、環境に優しい冷陰極蛍光ランプを提供することができる。さらには、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが0wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜11wt%、Na2Oが3wt%〜12wt%、CaOが0wt%〜9wt%、MgOが0wt%〜9wt%、SrOが0wt%〜12wt%、BaOが0wt%〜12wt%の組成を有していることがより好ましい。
また、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、Li2Oが0.5wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜7wt%、Na2Oが5wt%〜12wt%、CaOが1wt%〜7wt%、MgOが1wt%〜7wt%、SrOが0wt%〜5wt%、BaOが7wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、ランプへの加工を行いやすく、かつ鉛成分を含有せず、環境に優しい冷陰極蛍光ランプを提供することができる。
さらに、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が65wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが0.5wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜7wt%、Na2Oが5wt%〜12wt%、CaOが2wt%〜7wt%、MgOが2.1wt%〜7wt%、SrOが0wt%〜0.9wt%、BaOが7.1wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、鉛成分を含有せず、照明用途に適した電気絶縁性を有し、かつ、失透を起こりにくくすることができる。さらには、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が65wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜3wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが1wt%〜3wt%、K2Oが3wt%〜6wt%、Na2Oが7wt%〜10wt%、CaOが3wt%〜6wt%、MgOが3wt%〜6wt%、SrOが0wt%〜0.9wt%、BaOが7.1wt%〜10wt%の組成を有していることがより好ましい。
ホロー電極20は、電極本体21とリード線22とで構成され、ガラスバルブ10の封着部12に封着されている。
電極本体21は、ニッケル(Ni)製であって、筒部23と底部24とからなる有底筒状である。なお、電極本体21は、ニッケル製に限定されず、例えば鉄ニッケル合金、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)或いは、ハフニウム(Hf)製にすることが考えられる。
筒部23は、全長が5.2mm、外径が2.7mm、内径が2.3mm、肉厚が0.2mmである。ホロー電極20は、筒部23の管軸とガラスバルブ10の管軸とがほぼ一致するように配置されており、筒部23の外周面とガラスバルブ10の内面との間隔は、筒部23の外周全域に亘ってほぼ均一となっている。そして、長さMは10mmである。
筒部23の外周面とガラスバルブ10の内面との間隔は、具体的には0.15mmである。このように前記間隔が狭いと、前記間隔に放電が入り込まず、ホロー電極20の内部のみで放電が起こる。したがって、放電により飛散するスパッタ物質が、ガラスバルブ10の内面に付着しにくく、冷陰極蛍光ランプ1は長寿命である。一方、放電がリード線22側へ回り込まないため、前記リード線22が放電によって加熱されにくい。
なお、筒部23の外周面と前記ガラスバルブ10の内面との間隔は、必ずしも0.15mmである必要はないが、前記間隔に放電が入り込まないようにするためには0.2mm以下であることが好ましい。
電極本体21の表面には、電子放射性物質層(図示せず)が形成されていてもよい。この場合、電子放射性物質層が設けられていないランプに比べてランプ電圧を下げることができる。具体的には、電子放射性物質層は、例えば電極の内面に形成されている。電子放射性物質層は、例えば希土類元素を含む。冷陰極蛍光ランプにおいて、ランプ電圧を下げるのに効果的なためである。さらに、希土類元素は、ランタン(La)およびイットリウム(Y)のうちいずれか1種以上であることがより好ましい。
電子放射性物質層は、さらに珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、硼素(B)、亜鉛(Zn)、ビスマス(Bi)、リン(P)および錫(Sn)のうちいずれか1種以上を含むことが好ましい。この場合、ランプ電圧の低減効果をより持続させることができる。
さらに、電子放射性物質層に、セシウム(Cs)化合物が含まれていてもよい。この場合、ランプの暗黒始動特性をさらに向上させることができる。また、電子放射性物質層とは別に、電極本体21の内面や外面にセシウム化合物を付着させてもよい。なお、セシウム化合物は、例えば、硫酸セシウム、アルミン酸セシウム、ニオブ酸セシウム、タングステン酸セシウム、モリブデン酸セシウムおよび塩化セシウムのうちいずれか1種以上を用いることが好ましい。また、セシウム化合物は、電極の筒部23の外周面に付着されていることがより好ましい。この場合、冷陰極蛍光ランプの製造工程において、セシウム化合物を適度に活性化させやすくすることができる。さらには、電極の筒部23の外周面におけるランプ中央部側の先端部に付着されていることがさらにより好ましい。
リード線22は、ガラスバルブ10の熱膨張係数とほぼ同じ材料であるタングステン(W)製の内部リード線25と、内部リード線25と細く、かつ、半田等が付着し易いニッケル製の外部リード線26とを溶接接合したものである。リード線22の接合部には、ガラスバルブ10の外径より小さく内部リード線25の外径より大きい肉だまり部27が、ガラスバルブ10の両端面と対向し、ガラスバルブ10の両端部にその底部が密接するように設けられている。つまり、外部リード線26及び肉だまり部27はガラスバルブ10の外表面よりも外側に位置する。
この構成により、肉だまり部27からホロー電極20部までの寸法を一定にでき、つまり、ホロー電極20の底部と対向するガラスバルブ10の内面との隙間(ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εにおける筒状体軸心方向の長さ)を約1mmに小さくして有効発光長Lを長くすることができる。また、外部リード線26の突出部分が外部とぶつかった際、肉だまり部27に掛かる力がガラスバルブ10の両端部で吸収されるので、内部リード線25が封着されたガラスバルブ10の封着部12の破損によるリークを防止することができる。なお、肉だまり部27は外部リード線26と同じニッケル材料で形成したが、これに限らず、例えばFe−Ni合金、Cu−Ni合金、或いは、ジュメット線の材料等にすることが考えられる。また、外部リード線26の肉だまり部27は、リード線22の軸心と直交する断面(管軸Aと直交する断面)が円形状であり、その最大径が内部リード線25の最大外径より大きくガラスバルブ10の最大外径より小さい寸法であることが好ましい。しかし、肉だまり部27は必ずしも必要ではない。
内部リード線25は、断面が略円形であって、全長が3mm、線径が0.8mmである。当該内部リード線25は、外部リード線26側の端部がガラスバルブ10の封着部12に封着され、外部リード線26側とは反対側の端部が電極本体21の底部24の外側面略中央に接合されている。
外部リード線26は、ガラスバルブ10の外表面から管軸A方向に向けて突出する突出部分であって、給電端子30と接合されている。当該外部リード線26は、全長が1mmであり、外部リード線26の軸心とガラスバルブ10の管軸Aとがほぼ一致している。
外部リード線26の管軸A方向の長さσは1mm以下が好適である。また、外部リード線26は、断面が略円形であり、線径は内部リード線25よりも細い0.6mmである。
外部リード線26の管軸A方向の長さσが1mm以下であれば、外部リード線26をぶつけて、外部リード線26を折り曲げたりして、封着部12を破損させたりすることが少ない。例えば、冷陰極蛍光ランプ1を図38に示すバックライトユニット1000に取り付ける際に、外部リード線26がバックライトユニット1000にぶつかって折れ曲がったり、ぶつかった際に外部リード線26に加わる応力によって封着部12が割れたりするおそれが少ない。
給電端子30は、例えば、ガラスバルブ10の両端部を覆うようにして設けられている。具体的にはガラスバルブ10の外周面に当接しかつ包囲するよう設けられた導電性の筒状体31を有し、筒状体31は少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体31の非形成部)を有したものである。つまり、筒状体31は、ガラスバルブ10の外周面上に、半田で形成された長さN(非接触部Sを含む)が7.5mm、厚さが50μmの薄膜32と筒状金属33とで構成されている。
薄膜32は、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εには形成されておらず、そこが非接触部Sとなっており、筒状体31の接触領域と比べて放熱作用が小さい。その結果、リード線22の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。
筒状金属33は、例えば、長さPが6mm、厚さが0.1mmのステンレス製の薄厚の金属部材で形成されている。
なお、導電性の薄膜32は半田に限らず、主成分が銅または銀等の材料で形成してもよく、また、その厚みについては、特に限定する必要はないが、ガラスバルブ10の両端部における温度低下の抑制や製作し易さから20〜120μmで形成したものである。
また、筒状金属33は、上記の厚さや材料に限らず、例えば、厚さが0.1〜0.5mmのタンタル製、ニッケル製、コバール製、モリブデン製、タングステン製等の部材で形成されたものでもよい。
また、非接触部Sは、下記の製法で形成したものである。
その製法は、まずガラスバルブ10に薄膜32を形成したい部分をサンドブラストや化学処理によりガラスバルブ10の表面を粗にした後、ホロー電極20が封着されたガラスバルブ10の封着部12を溶融槽内の溶融半田に浸漬させる公知のディッピング法(例えば、特開2004−146351号公報)により、ガラスバルブ10の外周面上に、非接触部Sを除く必要な領域に導電性である半田の薄膜32が形成される。この時、ガラスバルブ10の両端部の外周面上に外部リード線26と接合された接合部分32a、非接触部S及び薄膜部分32bが管軸A方向に順次形成される。次に接合部分32a及び薄膜部分32bの薄膜32上に例えば図3に示すスリット34を有する筒状金属33を設けることで、ガラスバルブ10の両端部に前記非接触部Sを有する給電端子30を形成することができる。なお、溶融半田に封着部12を浸漬させる際には、超音波を加えてもよい。このようなディッピング法は、給電端子30を簡単かつ安価に形成することができる。
接合部分32aは、給電端子30がリード線22と電気的に接続されている部分であって、外観視略円錐体形状である。そのため、接合部分32aの外表面の面積は、外部リード線26の外表面全体を完全に覆っているにも拘わらず小さい。したがって、給電端子30の外表面の面積も小さく、放熱作用も小さいため、リード線22の温度が低下しにくい。また、外部リード線26が給電端子30で完全に覆われているため、外部リード線26が折れ曲がったり、外部リード線26に応力が加わって封着部12が破損したりするおそれが少ない。なお、接合部分32aの外表面の面積は、できるだけ小さいことが好ましい。
薄膜部分32bは、ガラスバルブ10の外表面上において、前記非接触部Sを除くホロー電極20の外周面と対向位置にガラスバルブ10と密接するように設けられているため、ホロー電極20の周囲に水銀蒸気が集まりやすく、その結果リード線22の周囲に水銀蒸気がより集まりにくい。
接合部分32aはその外周端部が筒状金属33の内面に接合するように形成されている。これにより、筒状金属33と、外部リード線26とが接続されている。
なお、給電端子30の放熱作用を小さく抑えるためには、筒状金属33及び薄膜部分32bが形成される領域ができるだけ狭いことが好ましく、給電端子30の管軸A方向(筒状体軸心方向)の長さNは、19mm以下であることが好ましい。また、前記長さNは、電極本体21におけるガラスバルブ本体11の中央部側の先端部の長さMより大きい場合、有効発光長が短くなるため、給電端子30による光束の損失を考慮すると、前記長さMより小さい、10mm以下であることがより好ましい。そして、給電端子30の薄膜部分32bは、ディッピング法以外の方法、例えば蒸着、メッキ等の方法によって形成しても良い。
上記冷陰極蛍光ランプ1は、点灯周波数40〜100kHz、ランプ電流3〜25mAで動作されている。なお、ランプ電流が25mAと大きくなった場合は、有効発光長を考慮しつつスパッタ量の低減の観点から、ホロー電極20の温度を下げるために、例えば、給電端子30の長さNを19mmまで、筒部23の全長が15mmまで、それぞれの長さを長くした方が好ましい。
以上、本発明に係る冷陰極蛍光ランプを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る冷陰極蛍光ランプは、上記の実施の形態に限定されない。例えば、冷陰極蛍光ランプは、直管形に限定されず、例えばU字形、L字形、C字形等の屈曲形冷陰極蛍光ランプであってもよい。また、給電端子30の構成は上記構成に限定されず、例えば以下で説明する変形例1乃至4に示すような構成とすることが考えられる。なお、以下の各変形例の図において、上述した給電端子30と同様の構成部分には、同じ符号を付して、その説明については省略することとする。
図4は、変形例1に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。図4に示す冷陰極蛍光ランプ50の給電端子51は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、接合部分52と薄膜部分53とからなる薄膜54と、薄膜54上に導電性のある筒状金属55(図3の筒状金属33と同じもの)を設けたものであり、かつ、筒状金属55の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体の非形成部)を有したものである。また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分52は、外観視略半球形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。その薄膜の膜厚は、薄膜部分53と同じ50μmである。
この構成によれば、接合部分52によって、肉だまり部27が完全に覆い隠され、冷陰極蛍光ランプ50の端部が滑らかに丸められているため、冷陰極蛍光ランプ50の端部が外部にぶつかっても、外部リード線26が折れ曲がったり、封着部12が破損したりするおそれが少ない。
なお、肉だまり部27は、ニッケル材料で形成したが、これに限らず、例えば、タングステン材料の内部リード線25と同じ材料で一体形成した後、肉だまり部27の表面の一部又は全部を半田付けし易いニッケルメッキ等で形成したものでもよい。
図5は、変形例2に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。図5に示す冷陰極蛍光ランプ60の給電端子61は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、接合部分62と薄膜部分63とからなる薄膜64と、薄膜64上に導電性のある筒状金属65(図3の筒状金属33と同じもの)を設けたものであり、かつ、筒状金属65の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体の非形成部)を有したものである。また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分62は、外観視略半球形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。また、肉だまり部27は、ガラスバルブ10端部において、その底面を密接かつリード線径方向で隙間12aを有して埋設されている。なお、隙間12aには例えば薄膜64と同じ材料が充填されていてもよく、空洞であってもよい。そして、接合部分62は、リード線22の肉だまり部27の外表面を薄膜で覆っている。その薄膜の膜厚は、薄膜部分63と同じ50μmである。
この構成によれば、肉だまり部27がガラスバルブ10端部に埋設されていることにより、肉だまり部27が外部にぶつかることが無く、封着部12の破損を防止することができる。また、給電端子61全体を薄膜とすることによって、半田の使用量を減らすことができ、より安価に冷陰極蛍光ランプ60を製造することができる。
なお、上記変形例2では、肉だまり部27の全体が完全にガラスバルブ10端部に埋没されているが、これに限らず、肉だまり部27の一部が埋没してもよい。つまり、肉だまり部27は、ガラスバルブ10端部への埋没量が多くなればなるほど、外部とのぶつかる確率が少なくなるからである。
図6は、変形例3に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図であり、図7は、給電端子を構成する薄膜部材を示す斜視図である。図6に示す冷陰極蛍光ランプ70の給電端子71は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、半田製の接合部分72と、鉄・ニッケル合金製の筒状金属73とからなり、かつ、筒状金属73の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(筒状金属73内面に凹状の溝が形成されている)を有したものである。また、筒状金属73は断面略C字形に形成された肉厚150μmの筒体であって、ガラスバルブ10の端部に外嵌されている。筒状金属73の内径はガラスバルブ10の外径よりもやや小さく、また筒状金属73には図7に示すスリット74が設けられている。したがって、筒状金属73の内径とガラスバルブ10の外径との間に多少の寸法誤差が生じても、筒状金属73の内面が前記ガラスバルブ10の外面に密着するように設計されている。
また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分72は、外観視略円柱形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。なお、給電端子71は、必ずしもその全体が同じ材料で構成されていなくても良い。
図8は変形例4に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子の斜視図を、図9に給電端子の断面図をそれぞれ示す。
図8及び図9に示すように、給電端子81は、ガラスバルブ10の端部外周に外挿された筒状体82と、筒状体82から延出され、リード線22の一部と接続される接続部83とを備え、ステンレス製の金属板をプレス加工(板金加工)したものである。
筒状体82は、円筒状をしており、その内面周方向には径方向内側に突出して、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域ε以外のガラスバルブ10の外周面に押圧し、ガラスバルブ10に支持される支持部材を有している。
具体的に支持部材は、円筒状の筒壁にはその周方向等間隔で3箇所に、クリップ部84が形成されている。クリップ部84の各々は、筒壁に対し長手方向に入れられた略U字状の切り込み84cによって形成され、筒状体82の一端側から他端側に延出する帯状体である舌片からなる。当該舌片の、筒状体82と切り離された自由端部分84aの一部は、図に示すように内側に向かって「く」字状に折り曲げられた屈曲部84bを有しており、筒状体82とつながったままの基端部を起点として全体が内側に折り曲げられている。
上記の構成からなる筒状体82をガラスバルブ10の端部外周に外挿すると、自由端部分の「く」字の頂部84bが電極本体21の外周面と対向するガラスバルブ10の外周に当接して、クリップ部84全体が、前記基端部を基点にガラスバルブ10の径方向外方へ弾性的に撓み(弾性変形し)、その復元力でガラスバルブ10の端部に保持される。これにより、ガラスバルブ10に対し、円筒状をした筒状体82との略軸心を合致させることができる。なお、筒状体82の内径加工精度によるガラスバルブ10表面との接触をなくし、かつ、筒状体82の温度の影響を少なくするためには、筒状体82の円筒状部の内面とガラスバルブ10の外面との距離(d)をd≧0.2mmの範囲に規制することが好ましい。
また、接続部83は、筒状体82から帯状体(細長い短冊状の弾性片)である導出部85が延設されており、導出部85の端部から管軸に近づく向きに折り曲げられ、リード線22に接続するよう形成されたU字状の接続端子86である。
上記の構成からなる給電端子81を、筒状体82側から冷陰極蛍光ランプに外挿すると、筒状体82は、上述したように、その一部で形成されたクリップ部84の機能によって、ガラスバルブ10に対し径方向において相対的に位置決めされる。この時、筒状体82に設けられたクリップ部84は、その「く」字の頂部84bがガラスバルブ10内のリード線22(内部リード線25)と対向するガラスバルブ10の外周面全域εには当接することなく、電極本体21の筒部23と対向するガラスバルブ10の外周面に押圧するように形成されている。
この構成、つまり、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εにおいて非接触であるので、外周面全域εのリード線22の周辺温度が低下しにくく、リード線22の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
一方、接続端子86は、リード線22(外部リード線26)の挿入に伴い、リード線22の先端部が接続端子86のU字状部に挿入される。続いて、接続端子86とリード線22の先端部とを、かしめで接続することにより、電気的な接続状態が維持(安定接続)されることとなる。その結果、ガラスバルブ10に対して、給電端子81の軸心方向の位置決めを行うことができる。
なお、上記かしめ後、そのかしめされた接続端子86を、半田、ロウ等の軟質金属を用いて被覆したり、レーザ溶接等によりさらに接続強度を高めてもよい。
また、上記給電端子81はステンレス製に限らず、耐食性とばね性の観点からりん青銅等の他の金属材料を用いても構わない。また、クリップ部84の形状(長さ、横断面)、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体82内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
例えば、筒状体82の筒状内面の周方向に三等分(所定角度で分割または複数等分)され、その三等分された位置には、その筒状内面にガラスバルブ10の外周面側に突出するように絞り加工した2つのダボ(図示せず)と、前記「く」字の頂部84bとが配置されている。この構成により、1つの部品でガラスバルブの外周面に対し、前記「く」字の頂部84bで押圧して筒状内面に設けた2つのダボで一定の距離位置に支持することができる。
図10は変形例5に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子91の断面図を示す。
変形例5は、上記変形例4とは、給電端子91の接続部93が、リード線22の一端面に面接触するように導出部95の先端から折曲して形成され、面接触の部分96でリード線22と溶接接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部93によりリード線22の中心軸方向に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、面接触の部分96とリード線22とを、レーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができ、さらに、ガラスバルブ10に対して、給電端子91の軸心方向の位置決めを行うことができる。
図11は変形例6に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子101の断面図を示す。
変形例6は、上記変形例4とは、給電端子101の接続部103がリード線22の一部外周面に近接又は接触するように、導出部105の先端から折曲して形成され、平面状の接触の部分106とリード線22とが溶接接続されている点および、肉だまり部27と対向する接続部103の折曲の端面を肉だまり部27に当接している点が異なる。この構成によれば、リード線22に掛かる曲げ力を抑制して、平面状の接触の部分106とリード線22とをレーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10に対して軸心方向の給電端子101の位置決めすることができる。
図12は変形例7に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子201の断面図を示す。
変形例7は、上記変形例4とは、給電端子201の接続部203が肉だまり部27の端面と面接触するように、導出部205の先端から折曲して形成されると共に、リード線22が挿入されるように貫通孔203a(又は切欠部)を設けている点および、前記面接触した後、接続部203とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部203によりリード線22の肉だまり部27に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、接触面の広い肉だまり部27と接続部203の板面とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子201を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
図13は変形例8に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子301の断面図を示す。
変形例8は、上記変形例7とは、給電端子301が有底筒状体で有り、つまり給電端子301の導出部が筒状の筒状体82の一部であり、接続部303が底部で形成されている点が異なる。この構成によれば、接続部303の貫通孔203aにリード線22を挿入し肉だまり部27と接続部303の板面とを面接触させているので、リード線22に掛かる曲げ力は働かない。また、その後、接続部303とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着するので、安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子301を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
図14は変形例9に係る冷陰極蛍光ランプの端部に設ける給電端子401の斜視図を示す。
変形例9は、上記変形例4とは、給電端子401の接続部403が筒状体82の筒壁から管軸Aと平行に延出され、中程で直角に折り返された短冊状の導出部405と、導出部405の延出端に設けられた弾性挟持部406で構成されている点が異なる。
具体的には、弾性挟持部406が管軸Aと直交する方形板状部である基部406aと、基部406aから延設された、一対の弾性挟持片406b、406cを有する。また、弾性挟持片406b、406cの各々は、基部406aにおいて対向する辺部から、筒状体82側に延出された短冊状をしている。弾性挟持片406b、406cは、内側に向かって(管軸Aに向かって)「く」字状に屈曲されており、当該屈曲部の頂部間で、リード線22(図8、図9)を弾性的に挟持する。
この構成によれば、リード線22の先端に基部406aを当接することで、ガラスバルブ10に対して給電端子401を位置決めすることができる。
また、給電端子401は、リード線22が弾性挟持片406b、406cと点接触するため、筒状体82がガラスバルブ10(図8、図9)に対し少し傾いたとしても、リード線22が前記頂部間で効果的に逃げることとなり、リード線22に無理な力が加わりにくい。
さらに、弾性挟持部406は、リード線22の挿脱性に優れるため、給電端子401のガラスバルブ10への着脱性が向上する。
図15は変形例10に係る冷陰極蛍光ランプの端部に設ける給電端子501の斜視図を示す。
変形例10は、上記変形例9とは、給電端子501の接続部503が筒状体82の筒壁から管軸A方向に延出され短冊状の導出部505と、導出部505の延出して形成された弾性挟持部506とを有する点が異なる。
具体的には、弾性挟持部506は、基本的には、上述した弾性挟持部406と同様の構成である。すなわち、基部506aから延設された、一対の弾性挟持片506b、506cで構成されている。特徴的なのは、導出部505を含め、筒状体82から延設された一本の帯状部が、その長手方向所定位置で屈曲加工されてなるものである点である。
この構成によれば、変形例9に比べ、給電端子501の接続部503における材料の使用量が少なくてすみ、全体として軽量化を図ることができる。
また、リード線22の弾性挟持部506への挿入性に優れる点は、上記変形例9と同様である。一方、リード線22は弾性挟持部506から抜けにくい構造になっている。リード線22を弾性挟持部506から引き抜こうとすると、導出部505が内側へ(管軸Aに向いて)撓む。その結果、弾性片部506cも同様に内側へ変位し、リード線22を押圧することとなって、弾性片部506cとリード線22との間に摩擦力が増大するためである。よって、給電端子501は、一旦ガラスバルブ10に装着すると、取り外す必要のない場合に好適に使用できる。
さらに、弾性挟持部506は、リード線22の挿脱性に優れるため、給電端子501のガラスバルブ10への着脱性が向上する。
図16は、変形例11に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例11は、上記実施の形態1とは、筒状金属801の外周面に段差がある点が大きく異なり、また、実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていない点も異なる。
具体的には、給電端子802の筒状体803の筒状金属801は、図17に示すように、第1筒部804と、第1筒部804から管軸A方向リード線側に延設された第2筒部805とを有し、第2筒部805は第1筒部804よりも外径が大きい。
この構成によれば、下記で説明するバックライトユニットの一組のソケット1600に冷陰極蛍光ランプを設置する際に、第1筒部804と第2筒部805との外径差により生じた段差806に、ソケット1600の管軸A方向リード線側の端面1640の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。
第1筒部804と第2筒部805の肉厚は同じであるため、第2筒部805は第1筒部804より内径も大きい。実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていないため、第1筒部804の内面はガラスバルブ10の外周面に密着している。一方、第2筒部805の内面はガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間が非接触部Sになっている。
図18は、変形例12に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例12は、上記変形例4とは、筒状体811の外周面に段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子812の筒状体811は、第1筒部813と、第1筒部813から管軸A方向リード線側に延設された第2筒部814とを有し、第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きい。
この構成によれば、変形例11と同様に、第1筒部813と第2筒部814との外径差により生じた段差815に、ソケット(図示せず)の管軸A方向リード線側の端面の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。
第1筒部813と第2筒部814の肉厚は同じであるため、第2筒部814は第1筒部813より内径も大きい。したがって、第2筒部814の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間は第1筒部813の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間よりも大きく、第2筒部814の内面がガラスバルブ10に接触しにくい構成となっている。なお、クリップ部84の基端部は第2筒部814に配置されている。第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きいため、クリップ部84の基端部をガラスバルブ10の外周面からより離すことができ、クリップ部84が板ばねとしてより機能しやすい構造となっている。
図19は、変形例13に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例13は、上記変形例11とは、筒状体821の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子822の筒状体821は、図20に示すように、第1筒部823と、第1筒部823から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部824,825とを有し、第2筒部824,825はそれぞれ第1筒部823よりも外径が大きい。
この構成によれば、下記で説明するバックライトユニットの一組のソケット1600に冷陰極蛍光ランプを設置する際に、第1筒部823と第2筒部824,825との外径差により生じた段差826,827を利用してランプを管軸A方向に位置決めし易い。また、2箇所の段差826,827間の窪み部分828にソケット1600を嵌め込むことによって、位置決め後のランプが管軸A方向へずれ動くのを2箇所の段差826,827によって管軸A方向における2方向から規制できるため、ソケット1600との摩擦による筒状体821の表面の損傷が少ない。なお、上記位置決めは、熱膨張等によりガラスバルブ10の管軸A方向の寸法変動があるため、ガラスバルブ10の両端部の給電端子822の内、一方のみで行うことが好ましい。
第1筒部823と第2筒部824,825の肉厚は同じであるため、第2筒部824,825は第1筒部823より内径も大きい。実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていないため、第1の筒部823の内面はガラスバルブ10の外周面に密着している。一方、第2筒部824,825の内面はガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間にはそれぞれ隙間があり、そのうちの管軸A方向リード線側の隙間が非接触部Sになっている。
図21は、変形例14に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例14は、上記変形例12とは、筒状体811の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子832の筒状体831は、第1筒部833と、第1筒部833から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部834,835とを有し、第2筒部834,835はそれぞれ第1筒部833よりも外径が大きい。
この構成によれば、変形例12と同様に、第1筒部833と第2筒部834との外径差により生じた段差836に、ソケット(図示せず)の管軸A方向リード線側の端面の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。また、2箇所の段差836,837間の窪み部分838にソケットを嵌め込むことによって、位置決め後のランプが管軸A方向へずれ動くのを、2箇所の段差836,837によって管軸A方向における2方向から規制できるため、ソケットとの摩擦による筒状体831の表面の損傷が少ない。なお、上記位置決めは、熱膨張等によりガラスバルブ10の管軸A方向の寸法変動があるため、ガラスバルブ10の両端部の給電端子832の内、一方のみで行うことが好ましい。
第1筒部833と第2筒部834,835の肉厚は同じであるため、第2筒部834,835は第1筒部833より内径も大きく、第2筒部834,835の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間は第1筒部833の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間よりも大きい。したがって、第2筒部834,835の内面がガラスバルブ10に接触しにくい構成となっている。なお、クリップ部84の基端部は第1筒部833に配置されている。これより、段差836にソケットを押し当てやすい構成となっている。
図22は、変形例15に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例15は、上記変形例4とは、筒状体82のスリット部841を挟んで対向する一対の端縁842,843のそれぞれの一部に、スリット部841を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けた点が大きく異なる。
具体的には、一対の係合部は、前記スリット部841の対向する一方の端縁842の一部を切り欠いて形成した凹部844と、他方の端縁843における凹部844と対向する位置に設けられ、先端が凹部844内に嵌り込んでいる凸部845とからなる。
この構成によれば、凹部844によって凸部845の管軸A方向の動きが規制されるため、一対の端縁842,843が互いに対向した位置からずれ動くような筒状体82の変形が起こり難く、筒状体82の形状が安定する。また、スリット部841の幅でガラスバルブの外形の寸法公差を吸収することができる。
なお、凹部844及び凸部845は、一対の端縁が互いに対向した位置からずれ動くのを規制できる形状であれば良い。例えば、凹部844は筒状体82の外周面を四角形に切り欠いたものに、凸部845は筒状体82の外周面を四角形に突出させたものに限定されず、四角形以外の多角形に切り欠き或いは突出させたものであっても良い。また、一対の係合部は複数対に設けられていても良い。
図23は、変形例16に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
図23(a)に示すように、変形例16は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851の内面が面取りされている点が大きく異なる。図23(b)に示す面取り部852は、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851に周方向全体に亘ってテーパ状に形成されている。
この構成により、給電端子81をガラスバルブ10に挿入した際のガラスバルブ10表面の損傷が抑制され、かつ給電端子81をガラスバルブ10に容易に装着することができる。
図24は、変形例17に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例17は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部861がラッパ状に形成されている点が大きく異なる。この構成により、前記端部861の内径が大きくなっているため、給電端子81をガラスバルブ10に挿入した際、ガラスバルブ10表面の損傷が抑制され、かつ給電端子81をガラスバルブ10に容易に装着することができる。
図25は変形例18に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子を示す斜視図である。図26は給電端子の冷陰極蛍光ランプへの装着前後の状態を示す図である。
変形例18は、上記変形例9とは、筒状体871の構成が大きく異なる。図25に示すように、筒状体871は、断面が略C字型をなしており、筒状体軸心方向にスリット部872を有する円筒体部873と、円筒体部873の一端部から延設されてなる複数本の(本例では、6本の)短冊状をした弾性舌片874とを有する。弾性舌片874は、円筒体部873の一端から筒状体軸心方向に沿った複数条(本例では、6条)のスリット部875を周方向に等間隔で所定の深さまで開設することにより形成されている。スリット部875のうちの1つが、円筒体部873のスリット部872と繋がった構成であるため、ガラスバルブ10の外形の寸法公差を略C字型部の弾性力により吸収でき、給電端子876をガラスバルブ10の外周面に保持することができる。
弾性舌片874の各々は、円筒体部873側の基端部近傍を基点として、全体的に内側に折り曲げられており、さらに、遊端部近傍において、局部的に「く」字状に内側に屈曲されており、弾性舌片874の先端部はラッパ状に広がっている。このように「く」字状に屈曲させたのは、給電端子876を冷陰極蛍光ランプに外挿する際に、弾性舌片874の先端の角でガラスバルブ10の外周面を傷つけないためと、ガラスバルブ10の端部12に挿入しやすくするためであり、ガラスバルブの端部に給電端子を装着する作業が円滑にできる。
ここで、各弾性舌片874の上記「く」字状屈曲部の内側(ガラスバルブ10の外周面側)に張り出した各頂部に内接する仮想円筒の直径は、ガラスバルブ10の外径よりも短く設定されている。
図26に示すように、上記構成からなる給電端子876を、ガラスバルブ10の端部に外挿すると、各弾性舌片874の「く」字の頂部がガラスバルブ10の外周面に当接して、弾性舌片874全体が、前記基端部を基点にガラスバルブ10の径方向外方へ弾性的に撓み(弾性変形し)、その復元力でガラスバルブ10を挟持する。これにより、ガラスバルブ10は、円筒体部873と軸心を略合致させた状態で、円筒体部873内に位置決めされることとなる。
この構成により、筒状体871の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブ10の割れを防止することができる。また、筒状体871の内面とガラスバルブ10の外周面との密着性が向上するので、給電端子876をガラスバルブ10に装着後、ガラスバルブ10に対して給電端子876がその管軸方向に移動しにくくすることができる。
なお、弾性舌片874及びスリット部875の形状、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体871内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
図27は変形例19に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例19は、上記変形例9とは、筒状体881の構成が大きく異なる。筒状体881は、金属材料で形成された線状の弾性材料882をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体881を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
筒状体881は、第1筒部883と、第1筒部883から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部884とを有し、第2筒部884は第1筒部883よりも外径が大きい。第1筒部883の内面は、ガラスバルブ10の外周面に密着しており、該第1筒部883でガラスバルブ10を保持している。一方、第2筒部884の内面は、ガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間の一部が非接触部Sになっている。また、弾性材料882は、断面が円形であって、筒状体軸心方向に隙間を空けずに密着して形成されており、筒状体881の形状が崩れにくくなっている。
図28は変形例20に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す斜視図である。図29は変形例20に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例20は、上記変形例19とは、弾性材料の構成が大きく異なる。筒状体891は、金属材料で形成された板状の弾性材料892をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体891を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
筒状体891は、第1筒部893と、第1筒部893から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部894とを有し、第2筒部894は第1筒部893よりも外径が大きい。第1筒部893の内面は、ガラスバルブ10の外周面に密着しており、該第1筒部893でガラスバルブ10を保持している。一方、第2筒部894の内面は、ガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間の一部が非接触部Sになっている。また、板状の弾性材料892は、筒状体891の放熱性を高めるため、筒状体軸心方向に隙間895を空けて形成されている。
図30は、変形例21に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例21は、上記変形例4とは、肉だまり部27に関する構成が異なる。具体的には、肉だまり部27は、ガラスバルブ10の端部12に設けられた凹入部12a内にその全体が没入した状態で埋設されており、その底面は凹入部12aの底面と密接し、かつ、その周面は凹入部12aの側周面との間にリード線径方向に距離Bを保っている。
この構成により、ガラスバルブ10の端部12において、肉だまり部27の底面が密接しているため、リード線22に加わる外部衝撃を抑制することができる。また、肉だまり部27の底面がリード線径方向で隙間を有しているため、半田ディップした場合等に肉だまり部27が熱膨張しガラスバルブ10の端部12が破損することを防止できる。
図31は、変形例22に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例22は、上記変形例4とは、肉だまり部27に関する構成が異なる。具体的には、肉だまり部27は、ガラスバルブ10の端部12との間に距離Cの隙間を設けて配置されており、この構成により、リード線22と給電端子30との溶接接合やランプ電流が増大した際、リード線22の肉だまり部27が発熱するが、ガラスバルブ10の端部12との間に隙間を設けているので、肉だまり部27の熱膨張によってガラスバルブ10の端部12に熱応力が加わることがない。その結果、ガラスバルブ10の端部12の破損が抑制されリーク発生を防止することができる。なお、距離Cが0.1mm〜0.5mmである場合は、例えば、予めリード線22に半田デップする場合であっても、隙間部分のリード線22に半田が付着することがないので、ガラスバルブ10の端部12の破損がさらに抑制されリーク発生を防止することができる。
以上、ガラスバルブ10の両端に設けられた給電端子は、上記の実施の形態1、変形例1〜22の形状のものに限らず、それらの組み合わせでもよい。
また、給電端子は、両端とも同じ形状のものに限らず、上記の実施の形態1、変形例1〜22のいずれかとを組み合わせてもよい。
(実験の説明)
上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、電極周辺の温度特性を測定し、給電端子の放熱作用について検討した。
上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、電極周辺の温度特性を測定し、給電端子の放熱作用について検討した。
また、図32(a)に示すような給電端子を有しない冷陰極蛍光ランプを比較品1(従来相当品)とし、図32(b)に示すように給電端子を有するが、クリップ部84がガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域において接触している冷陰極蛍光ランプを比較品2、図32(c)に示すように上記変形例4の冷陰極蛍光ランプを本発明品とした。そして、近年の高輝度化の要望を考慮して、実験条件としては、点灯周波数40〜100kHz冷陰極蛍光ランプのランプ電流20mA(従来のランプ電流に比べ約3倍)で動作させ、ホロー電極20と対向するガラスバルブ10の表面温度W1および、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の表面温度W2を測定した。
なお、本発明品の給電端子81は、内径Dが5mm、長さL1が7mm、L2が3.5mm、L3が1.5mm、厚さが0.1mmのステンレス製の薄厚の金属部材で形成されている。また、比較品2の給電端子81aの寸法は、上記本発明品の給電端子81と実質的に同じであるが、クリップ部84の屈曲部84bがガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域において接触している点が異なる。
まず、比較品1は、表面温度W1が約200℃であるのに対し、表面温度W2が約195℃で温度差が約5℃と小さいため、リード線22の周辺に水銀蒸気が滞留することはない。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
それに対し、比較品2は、表面温度W1が約160℃、表面温度W2が約140℃で温度差が約20℃と大きく、リード線22の周辺に水銀蒸気が滞留しやすい。そのため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりやすい。その結果、比較品2は比較品1に比べ寿命が短くなり、ランプ輝度が低下する。
しかしながら、本発明品では、表面温度W1が約165℃であるのに対し、表面温度W2が約160℃で温度差が約5℃と小さいため、比較品1と同様にリード線22の周辺に水銀蒸気が滞留することはない。また、比較品1に比べ表面温度W1を約35℃下げることができるので、ホロー電極内面のスパッタ量を低減することができ、かつホロー電極先端部がガラスバルブ内面に当接したとき、ホロー電極先端部の熱によりガラスバルブ内面が熱溶融するのを防止することができることがわかる。さらに、上記の温度差が約5℃と小さいため、安定したランプ輝度を得ることができ、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくいことがわかる。
なお、本発明は、ホロー電極20の電極本体21における筒部23と対向するガラスバルブ10の外表面にクリップ部84の屈曲部84bを当接させているが、その当接部には高温になったホロー電極20があるので、水銀蒸気が滞留することはない。
また、本発明は、クリップ部84の屈曲部84bが一対のホロー電極20の先端間にあって、ホロー電極20の先端近傍におけるガラスバルブ10の外表面で当接した場合においても、前記当接部分の温度が表面温度W1より低い温度となるが、この温度勾配が水銀蒸気の移動方向であり、水銀蒸気が滞留することはない。したがって、クリップ部84の屈曲部84bの取り付け位置は、ホロー電極20の筒部23および上記先端近傍のガラスバルブ10の外表面に設けることが好ましい。
また、上記ランプ電流20mAにおいて説明したが、ランプ電流3.5〜22mAであっても本発明の同様な効果がある。
次に、上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、リード線22のガラスバルブ10に封止された部分の表面粗さRaと、剥離発生強度Nとの相関関係を調べた。
測定用として、図33に示すような給電端子を有しない冷陰極蛍光ランプを用いた。該冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ10の外径が4mm、内径が3mm、ガラスバルブ10の端部に設けられたビード12bの外径が2.78mm、管軸A方向の長さEが2mm、内部リード線25の線径Fが0.8mm、肉だまり部27とガラスバルブ10の端部12との距離Cが0.25mm、ニッケル製のホロー電極20の外径Gが2.7mm、管軸A方向の長さが10mmである。
表面粗さRaとしては、走査型共焦点赤外レーザ顕微鏡(オリンパス株式会社製、LEXT.OLS3000)を用いて内部リード線25の表面粗さRaを5回測定し、その平均値より求めた。具体的には、図34に示すように、内部リード線25の外周面をリード軸心方向に沿って260μm、リード周方向に位置を等間隔にずらしながら(1)〜(5)の線分で示す位置を測定した。
剥離発生強度Nとしては、リード線22に外力が加わる等してリード線25からガラスが剥離するときの強度であって、プッシュプルゲージ(株式会社イマダ製、DS2−500N)及び歪観測計器を用いた横荷重試験により測定した。具体的には、図35に示すように、ビード12a(ガラスバルブ10の端部12)から0.50mm離れた位置に、プッシュプルゲージの検出先端部900を速度1mm/minで押し当て、歪観測計器でその様子を観測しながら剥離が発生する瞬間のプッシュプルゲージの測定値を読み取った。
図36は表面粗さRa及び剥離発生強度Nの測定結果を示す図である。図37は表面粗さRaと剥離発生強度Nとの相関関係を示す図である。
図36に示すように、表面粗さが0.2Ra〜0.8Raの場合、封止強度が十分であるため、ビード12(封止部分)にリークは発生しなかった。また、ビード12(封止部分)に気泡の発生もなかった。
一方、表面粗さが0.08Raの場合、封止強度が不十分なためビード12(封止部分)にリークが発生した。また、表面粗さが0.99Raの場合、端部12に気泡が発生した。これはリード線22のガラスバルブ10に封止された部分の表面の凹凸が大き過ぎると(表面が粗過ぎると)、その凹部にガラスが入り込まず、気泡が発生しやすくなるからだと考えられる。このような気泡もリークの原因となりうるため好ましくない。
測定結果をまとめると、図37に示すように、表面粗さRaと剥離発生強度Nとには相関関係が見られた。
(バックライトユニットの説明)
図38は、本願発明の一実施形態にかかるバックライトユニット等の概略構成を示す分解斜視図であり、図39は、冷陰極蛍光ランプの取り付け状態を説明する図である。
図38は、本願発明の一実施形態にかかるバックライトユニット等の概略構成を示す分解斜視図であり、図39は、冷陰極蛍光ランプの取り付け状態を説明する図である。
図38に示すように、本発明の一実施形態にかかるバックライトユニット1000は、液晶テレビ用の直下方式のバックライトユニットであって、その構造は、基本的に従来のバックライトユニットの構造に準ずる。
バックライトユニット1000は、外囲器1100、拡散板1200、拡散シート1300およびレンズシート1400を備え、液晶パネル1500の背面に配置して用いられる。
外囲器1100は、白色のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製の箱体であって、図39に示すように、略方形の反射板1110と、前記反射板1110の周縁を囲む側板1120〜1150とからなる。外囲器1100の内部には、例えば前記実施形態1の複数の冷陰極蛍光ランプ1が並設されており、それら冷陰極蛍光ランプ1の光は、前記外囲器1100の開口1160から拡散板1200に向けて放出される。
反射板1110には、各冷陰極蛍光ランプ1の取り付け位置に対応する位置に、それぞれ一組のソケット1600が配置されている。各ソケット1600は、例えばりん青銅等の銅合金製或いはアルミニウム製の板材を折り曲げて加工したものであって、一対の挟持片1610,1620と、それら挟持片1610,1620を下端縁で連結する連結片1630とからなる。挟持片1610,1620には、冷陰極蛍光ランプ1の外形に合わせた凹部が設けられており、前記凹部内に冷陰極蛍光ランプ1を嵌め込めば、前記挟持片1610,1620の板ばね作用によって前記冷陰極蛍光ランプ1がソケット1600に保持されるとともに、前記ソケット1600と給電端子30とが電気的に接続される。バックライトユニット1000に取り付けられた冷陰極蛍光ランプ1には、前記バックライトユニット1000の点灯回路(不図示)からソケット1600を介して電力が供給される。
拡散板1200は、ポリカーボネート(PC)樹脂製の板体であって、外囲器1100の開口1160を塞ぐように配置されている。拡散シート1300は、ポリカーボネート樹脂製であり、レンズシート1400は、アクリル樹脂製であって、それぞれ拡散板1200に順次重ね合わせるようにして配置されている。
以上、本発明に係るバックライトユニットを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係るバックライトユニットは、上記の実施の形態に限定されない。例えば、直下方式のバックライトユニットに限定されず、液晶パネルの背面に導光板を配置し、前記導光板の端面に冷陰極蛍光ランプ1を配置したエッジライト方式(サテライト方式または導光板方式ともいう)のバックライトユニットであってもよい。
(液晶表示装置の説明)
図40に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す一部破断斜視図である。図40に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置2000は、例えば32inch液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット2100と液晶画面ユニット2100の背面に配された本実施の形態に係るバックライトユニット1000と点灯回路2200とを備える。
図40に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す一部破断斜視図である。図40に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置2000は、例えば32inch液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット2100と液晶画面ユニット2100の背面に配された本実施の形態に係るバックライトユニット1000と点灯回路2200とを備える。
液晶画面ユニット2100は、公知のものであって、例えば、カラーフィルタ基板、液晶、TFT基板、駆動モジュール等(図示せず)を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
点灯回路2200は、バックライトユニット1000の内部の冷陰極放電ランプ100を点灯させる。
以上、本発明に係る液晶表示装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る液晶表示装置は、上記の実施の形態に限定されない。
本発明に係る冷陰極放電ランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置は、照明分野全般に利用可能である。
本発明は、冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置に関し、特に、ガラスバルブの端部外周面に配された給電端子を有する冷陰極蛍光ランプ等に関する。
従来から、図41又図42に示すような、ガラスバルブ601、701の両端部にキャップ状の給電端子602、702が設けられた冷陰極蛍光ランプ600、700がある。
図41に示す冷陰極蛍光ランプ600は、棒状の電極603に接続されたリード線604が管状のガラスバルブ601の端部に沿い折返された状態において、前記端部にはリード線604を含み被覆した低融点ガラス602aと、その低融点ガラス602aを含みガラスバルブ601の端部601aの外周面に、軟質金属602bを介して包囲した金属口金602cとからなる給電端子802を設けたものである(特許文献1)。
図41に示す冷陰極蛍光ランプ600は、棒状の電極603に接続されたリード線604が管状のガラスバルブ601の端部に沿い折返された状態において、前記端部にはリード線604を含み被覆した低融点ガラス602aと、その低融点ガラス602aを含みガラスバルブ601の端部601aの外周面に、軟質金属602bを介して包囲した金属口金602cとからなる給電端子802を設けたものである(特許文献1)。
また、図42に示す冷陰極蛍光ランプ700は、ガラスバルブ701の端部の外周面に設けられた筒体702aと、筒体702aの一端702bから筒体702aの軸方向外側に延出する帯状の導出部702cと、導出部702cの先端から折曲して形成された接続部702dからなる給電端子702とを備えたものである。また、ガラスバルブ701の端部から延出するリード線704は、接続部702dの貫通孔内に配置され、その貫通孔とリード線704とをはんだ705で溶接されている。また、筒体702aに形成された径方向内側に突出されたビード706は、ガラスバルブ701の外周面に当接された状態で、ガラスバルブ701の端部707に保持されている(特許文献2)。
図41、図42に示す構成の給電端子802、702は、電極603、703のリード線604、704と電気的に接続されているため、冷陰極蛍光ランプ600、700の端部をバックライトユニット等の点灯装置のソケット(不図示)に嵌め込めば、冷陰極蛍光ランプ600、700を前記点灯装置に固定し、かつ、冷陰極蛍光ランプ600、700と前記点灯装置の点灯回路とを電気的に接続することができる。したがって、冷陰極蛍光ランプ600、700を点灯装置へ取り付ける際に、リード線604、704の半田付け等が不要であり、給電端子802、702が設けられていない冷陰極蛍光ランプと比べて取り付けが容易である。
ところで、図41に示すような給電端子802を備えた冷陰極蛍光ランプ600においては、長寿命化を図るためには、スパッタ物質がガラスバルブ601の内面に付着しにくいホロー電極を採用することが望ましいが、ホロー電極を採用するとランプ輝度が低下するという問題が発生する。その理由は以下の通りである。
電極本体605が棒状の場合は、図41において矢印で示すように電極本体605の外表面の全体で放電が起こるため、放電の一部がリード線604側に回り込んでリード線604およびその付近が加熱される。したがって、リード線604に接合されている給電端子802がリード線604の温度を下げるヒートシンクの役割を果たしても、前記リード線604およびその付近の温度が低下し過ぎることはない。
電極本体605が棒状の場合は、図41において矢印で示すように電極本体605の外表面の全体で放電が起こるため、放電の一部がリード線604側に回り込んでリード線604およびその付近が加熱される。したがって、リード線604に接合されている給電端子802がリード線604の温度を下げるヒートシンクの役割を果たしても、前記リード線604およびその付近の温度が低下し過ぎることはない。
しかしながら、ホロー電極を採用した場合は、リード線604側に放電が回り込むことが少なく、放電によって前記リード線604およびその付近が加熱されることが少ないため、給電端子802の放熱作用により、リード線604およびその付近の温度が低下し過ぎる。その結果、リード線604の周囲に水銀蒸気が多く集まってしまい、放電路の水銀蒸気が不足して、ランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなることがある。
一方、図42に示すような給電端子702を備えた冷陰極蛍光ランプ700においては、給電端子702は、筒体702aに形成されたビード706が少なくともガラスバルブ701内のリード線704と対向するガラスバルブ701の外周面全域εの一部にも接触して設けられているため、その接触のガラスバルブ701表面の温度が低くなり、その接触部およびリード線704の周囲に水銀蒸気が多く集まってしまい、放電路の水銀蒸気が不足して、ランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなることがある。特にガラスバルブ701にソーダガラス材料を用いた場合には、前記接触部に多く集まってくる水銀蒸気とガラスバルブ701内表面のナトリウムとの反応によるアマルガムがガラスバルブ701内表面に生成され、その結果、ガラスバルブ内の水銀蒸気が不足してランプ輝度がさらに低下する。
本発明は、上記の課題に鑑み、取り付けが簡単かつ長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有する冷陰極蛍光ランプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る冷陰極蛍光ランプでは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端部内側にそれぞれ設けられたホロー電極と、前記ガラスバルブの両端部外側に設けられ、前記ホロー電極のリード線と接続された給電端子とを備え、前記給電端子は前記ガラスバルブの外周面を包囲するよう設けられた導電性の筒状体を有し、前記筒状体は少なくとも前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域において概ね非接触にしたものであることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の内面が前記ホロー電極と対向するガラスバルブの外周面に密接していることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部とを有し、該第2筒部は前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする。
本発明の請求項3に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部とを有し、該第2筒部は前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする。
本発明の請求項4に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向両側に延設された一対の第2筒部とを有し、該一対の第2筒部はそれぞれ前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする。
本発明の請求項5に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がその軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなしていることを特徴とする。
本発明の請求項5に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がその軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなしていることを特徴とする。
本発明の請求項6に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子の前記スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことを特徴とする。
本発明の請求項7に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の一対の係合部は、前記スリット部の対向する一方の端縁に凹部を、他方の端縁に凸部をそれぞれ形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項7に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の一対の係合部は、前記スリット部の対向する一方の端縁に凹部を、他方の端縁に凸部をそれぞれ形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項8に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、少なくともその軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項9に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、周方向に沿って複数設けられた弾性舌片を有し、この複数の弾性舌片により前記ガラスバルブの外周面を挟持していることを特徴とする。
本発明の請求項9に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、周方向に沿って複数設けられた弾性舌片を有し、この複数の弾性舌片により前記ガラスバルブの外周面を挟持していることを特徴とする。
本発明の請求項10に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記弾性舌片の先端部はラッパ状に広がっていることを特徴とする。
本発明の請求項11に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項12に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、線状または帯状の弾性材料で筒状体軸心方向に密着して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項11に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項12に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、線状または帯状の弾性材料で筒状体軸心方向に密着して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項13に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、前記ガラスバルブの外周面上に半田または主成分が銅若しくは銀で形成された導電膜と、この導電膜を介して設けられた薄厚の金属とで構成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項14に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の前記ガラスバルブの外周面と非接触である部分は、前記導電膜を非形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項14に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の前記ガラスバルブの外周面と非接触である部分は、前記導電膜を非形成したものであることを特徴とする。
本発明の請求項15に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の内面の一部のみが前記ガラスバルブの外周面に接触していることを特徴とする。
本発明の請求項16に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、その内面には径方向内側に突出して、前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域以外の前記ガラスバルブの外周面を押圧し、前記ガラスバルブに支持される支持部材を有していることを特徴とする。
本発明の請求項16に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体は、その内面には径方向内側に突出して、前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域以外の前記ガラスバルブの外周面を押圧し、前記ガラスバルブに支持される支持部材を有していることを特徴とする。
本発明の請求項17に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものであることを特徴とする。
本発明の請求項18に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一端側から他端側に延出すると共に前記一端側から前記ガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることを特徴とする。
本発明の請求項18に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一端側から他端側に延出すると共に前記一端側から前記ガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることを特徴とする。
本発明の請求項19に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものと、前記筒状体の内面に形成された前記ガラスバルブの外周面側に突出する複数のダボとで構成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項20に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項20に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項21に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有しているものであることを特徴とする。
本発明の請求項22に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部において、その底面を密接、または、その底面を密接かつ前記リード線の径方向で隙間を有して埋設されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項23に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部との間に隙間を設けたものであることを特徴とする。
本発明の請求項23に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部との間に隙間を設けたものであることを特徴とする。
本発明の請求項24に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記隙間が0.1mm〜0.5mmであることを特徴とする。
本発明の請求項25に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記リード線の軸心と直交する断面が円形状であり、その最大径が前記リード線の最大外径より大きく前記ガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることを特徴とする。
本発明の請求項25に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記肉だまり部は、前記リード線の軸心と直交する断面が円形状であり、その最大径が前記リード線の最大外径より大きく前記ガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることを特徴とする。
本発明の請求項26に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有し、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする。
本発明の請求項27に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記外部リード線が前記内部リード線の線よりも線径を細くした、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする。
本発明の請求項28に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線の少なくとも前記ガラスバルブに封着されている部分の表面粗さが、0.2Ra〜0.8Raであることを特徴とする。
本発明の請求項29に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線の一端部は、前記ホロー電極と溶接固定され、その一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであることを特徴とする。
本発明の請求項29に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線の一端部は、前記ホロー電極と溶接固定され、その一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであることを特徴とする。
本発明の請求項30に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子は、前記筒状体から筒状体軸心方向リード線側に延出し、前記リード線の一部と接続される接続部を備えたものであることを特徴とする。
本発明の請求項31に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子は、前記筒状体が前記ガラスバルブの端部外周に外挿されたものであり、前記筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、前記リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることを特徴とする。
本発明の請求項31に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記給電端子は、前記筒状体が前記ガラスバルブの端部外周に外挿されたものであり、前記筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、前記リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることを特徴とする。
本発明の請求項32に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、熱伝達率が前記リード線より大きいものであることを特徴とする。
本発明の請求項33に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の接続部は、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることを特徴とする。
本発明の請求項33に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記筒状体の接続部は、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることを特徴とする。
本発明の請求項34に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に接近するようにU字部が形成され、前記U字部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項35に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、前記筒状部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項35に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、前記筒状部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項36に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面を挟むように前記導出部の先端から折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項37に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の外周面を挟持する一対の挟持片を有し、前記一対の挟持片のそれぞれの押圧力を前記リード線に対し少なくとも100g以上で、前記リード線を挟持して接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項37に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の外周面を挟持する一対の挟持片を有し、前記一対の挟持片のそれぞれの押圧力を前記リード線に対し少なくとも100g以上で、前記リード線を挟持して接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項38に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一端面に面接触するように前記導出部の延出先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項39に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に接触するように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項39に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、前記リード線の一部外周面に接触するように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項40に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、貫通孔又は切欠部が形成された接続面を有し、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線が挿入されるように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであり、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線を挿入し、前記接続面と前記リード線とを軟質金属を介して接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項41に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されており、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする。
本発明の請求項42に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記内部リード線のよりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする。
本発明の請求項43に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記接続部は、さらに溶接又は軟質金属により前記リード線の一部外周面と接続されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項44に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項44に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項45に係る冷陰極蛍光ランプでは、前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が5wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットでは、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とする。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットでは、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とする。
本発明の請求項47に係る液晶ディスプレイ装置では、液晶ディスプレイパネルと、請求項46記載のバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットは、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプを複数本収納する外囲器を有し、前記外囲器が前記液晶ディスプレイパネルの背面に配されていることを特徴とする。
本発明の請求項1に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体は少なくともガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周面全域において概ね非接触にしたものであることにより、筒状体の接触領域と比べて放熱作用が小さい。つまり、リード線の周辺温度が低下しにくく、前記リード線の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
本発明の請求項2に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の内面がホロー電極と対向するガラスバルブの外周面に密接していることにより、ホロー電極の周囲に水銀蒸気が集まりやすく、その結果、リード線の周囲に水銀蒸気がより集まりにくくなるため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象がより起こりにくい。
本発明の請求項3に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、第1筒部よりも外径が大きい第2筒部を有したものであることにより、第1筒部と第2筒部との段差を利用してランプの管軸方向に位置決めし易い。
本発明の請求項4に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、第1筒部よりも外径が大きい第2筒部を第1筒部の筒状体軸心方向両側に有したものであることにより、第1筒部と第2筒部との段差を利用してランプの管軸方向に位置決めし易い。また、位置決め後のランプの管軸方向へのずれ動きを、2箇所の段差によって管軸方向における2方向から規制できるため、筒状体の第1筒部の表面が損傷し難い。
本発明の請求項4に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、第1筒部よりも外径が大きい第2筒部を第1筒部の筒状体軸心方向両側に有したものであることにより、第1筒部と第2筒部との段差を利用してランプの管軸方向に位置決めし易い。また、位置決め後のランプの管軸方向へのずれ動きを、2箇所の段差によって管軸方向における2方向から規制できるため、筒状体の第1筒部の表面が損傷し難い。
本発明の請求項5に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体がその軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなすことにより、ガラスバルブの外形の寸法公差を略C字型部の弾性力により吸収でき、給電端子をガラスバルブの外周面に保持することができる。
本発明の請求項6に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことにより、筒状体の形状を安定させることができる。
本発明の請求項6に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことにより、筒状体の形状を安定させることができる。
本発明の請求項7に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スリット部の対向する一方の端縁に形成された凹部と、他方の端縁に形成された凸部をとで一対の係合部が構成されることにより、筒状体を安定化しつつガラスバルブの外形の寸法公差を吸収することができる。
本発明の請求項8に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることにより、給電端子をガラスバルブに挿入した際のガラスバルブ表面の損傷が抑制され、かつ、給電端子をガラスバルブに容易に装着することができる。
本発明の請求項8に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることにより、給電端子をガラスバルブに挿入した際のガラスバルブ表面の損傷が抑制され、かつ、給電端子をガラスバルブに容易に装着することができる。
本発明の請求項9に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体の周方向に沿って複数設けられた弾性舌片によりガラスバルブの外周面を挟持していることにより、筒状体の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブの割れを防止することができる。また、筒状体の内面とガラスバルブの外周面との密着性が向上するので、給電端子をガラスバルブに装着後、ガラスバルブに対して給電端子がその管軸方向に移動しにくくすることができる。
本発明の請求項10に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、弾性舌片の先端部はラッパ状に広がっていることにより、ガラスバルブの端部に給電端子を装着する作業が円滑にできる。
本発明の請求項11に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることにより、筒状体の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブの割れを防止することができる。また、筒状体の内面とガラスバルブの外周面との密着性が向上するので、給電端子をガラスバルブに装着後、ガラスバルブに対して給電端子がその管軸方向に移動しにくくすることができる。さらに、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項11に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子の筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることにより、筒状体の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブの割れを防止することができる。また、筒状体の内面とガラスバルブの外周面との密着性が向上するので、給電端子をガラスバルブに装着後、ガラスバルブに対して給電端子がその管軸方向に移動しにくくすることができる。さらに、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項12に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、スパイラル状に巻回された筒状体が線状または帯状の弾性材料で形成されたものであることにより、素材そのもので筒状体を形成でき、金属板をプレス加工する場合と比べて材料ロスが生じず、材料損失を少なくすることがきる。しかも、線状または帯状の弾性材料は筒状体軸心方向に密着しているため、筒状体が型崩れしにくい。
本発明の請求項13に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体は例えばディップによる導電膜とこの導電膜を介して設けられた筒状の薄厚の金属とで構成することができるので、簡単構造の給電端子を提供できる。
本発明の請求項14に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体とガラスバルブの外周面とが非接触である部分は、導電膜を非形成したものであることにより、導電膜の使用量を少なくすることができ、かつリード線の周囲の部分的な放熱を抑制することができる。
本発明の請求項14に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体とガラスバルブの外周面とが非接触である部分は、導電膜を非形成したものであることにより、導電膜の使用量を少なくすることができ、かつリード線の周囲の部分的な放熱を抑制することができる。
本発明の請求項15に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子のない従来の冷陰極型蛍光ランプと同等の水銀凝集を抑制することができる。
本発明の請求項16に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブ内のリード線と対向する以外のガラスバルブの外周面を押圧して支持される支持部材を有しているので、リード線の周囲に水銀蒸気が集まりにくく、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。
本発明の請求項16に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブ内のリード線と対向する以外のガラスバルブの外周面を押圧して支持される支持部材を有しているので、リード線の周囲に水銀蒸気が集まりにくく、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。
本発明の請求項17に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の一部が折り曲げられた支持部材をガラスバルブの外周面に押圧するものであることにより、弾性変形による押圧力変動が少ない状態でガラスバルブの端部に筒状体を取り付けることができ、かつ1つの板金で構成することで部品点数も少なくすることができる。
本発明の請求項18に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の一端側から他端側に延出すると共に一端側からガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることにより、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項18に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の一端側から他端側に延出すると共に一端側からガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることにより、ガラスバルブの端部に筒状体を装着しやすく、かつ、異なるガラスバルブの管外径にも対応することができる。
本発明の請求項19に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、支持部材が筒状体の一部が折り曲げられたものと複数のダボとで構成されたものであることにより、1つの板金で構成することができ部品点数を少なくすることができる。また、例えばガラスバルブの外周面に対し、複数のダボでガラスバルブの外周面と一定の距離を保って、折り曲げられたもので弾性的に支持することができる。
本発明の請求項20に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子と接合される部分のリード線の一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることにより、例えば、半田での接続する場合、リード線に給電端子を確実に接続することができる。
本発明の請求項21に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線は封着部の内部リード線とは材質が異なるニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなる外部リード線とを接合して、その接合部にリード線の外径より大きい肉だまり部を有しているものであることにより、給電端子が接続される部分の外部リード線が半田付け溶接しやすく、かつ、肉だまり部で接続面積を広くすることできるので、給電端子との接続を確実にすることができる。
本発明の請求項21に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線は封着部の内部リード線とは材質が異なるニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなる外部リード線とを接合して、その接合部にリード線の外径より大きい肉だまり部を有しているものであることにより、給電端子が接続される部分の外部リード線が半田付け溶接しやすく、かつ、肉だまり部で接続面積を広くすることできるので、給電端子との接続を確実にすることができる。
本発明の請求項22に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブの端部において、肉だまり部の底面を密接、または、肉だまり部の底面を密接かつリード線の径方向で隙間を有して埋設されたものであることにより、ガラスバルブのリード線封着部分における破損によるリークを防止することができる。つまり、ガラスバルブの端部において、肉だまり部の底面が密接している場合、リード線に加わる外部衝撃を抑制することができ、さらに、肉だまり部の底面が径方向で隙間を有している場合は、肉だまり部がガラスバルブ端部に埋没することがなく、半田ディップした際の肉だまり部の熱膨張によるガラスバルブ端部の破損を防止することができる。
本発明の請求項23に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、肉だまり部とガラスバルブの端部とに隙間を設けたものであることにより、リード線と給電端子との溶接接合時やランプ電流が増大した際に、リード線の肉だまり部が発熱しても、肉だまり部の熱膨張によってガラスバルブ端部に熱応力が加わることがない。その結果、ガラスバルブ端部破損が抑制されリーク発生を防止することができる。
本発明の請求項24に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、隙間が0.1mm〜0.5mmであることにより、例えば、予めリード線に半田デップする場合であっても、隙間部分のリード線に半田が付着することがないので、ガラスバルブ端部破損がさらに抑制されリーク発生をより防止することができる。
本発明の請求項25に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の軸心と直交する断面が円形状である肉だまり部の最大径がリード線の最大外径より大きい寸法であることにより、リード線の外部への突出部分がぶつかった際、肉だまり部に掛かる力がガラスバルブの両端部で吸収されるので、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークを防止することができる。また、肉だまり部の最大径がガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることにより、ランプ取り付けの際に肉だまり部が邪魔になりにくい。
本発明の請求項25に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の軸心と直交する断面が円形状である肉だまり部の最大径がリード線の最大外径より大きい寸法であることにより、リード線の外部への突出部分がぶつかった際、肉だまり部に掛かる力がガラスバルブの両端部で吸収されるので、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークを防止することができる。また、肉だまり部の最大径がガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることにより、ランプ取り付けの際に肉だまり部が邪魔になりにくい。
本発明の請求項26に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子が接続される部分の外部リード線は、半田付け溶接しやすく、かつ、接続面積を広くすることできるので、給電端子との接続が確実にできる。また、熱伝達率が内部リード線より外部リード線の小さくしたことにより、給電端子を外部リード線に半田(380℃)や溶接(融点:1455℃)等で接合する場合、外部リード線からの内部リード線へ熱が伝わり難いので、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。
本発明の請求項27に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、内部リード線と給電端子が接続される外部リード線とを接合したリード線は、内部リード線の線径より外部リード線の線径が細いため、給電端子が振動しても細い外部リード線で振動が吸収され、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。また、かつ熱伝達率が内部リード線より外部リード線の小さいものであるので、外部リード線からの内部リード線へ熱が伝わり難いので、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。
本発明の請求項28に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線のガラスバルブに封着されている部分の表面粗さが0.2Ra〜0.8Raであるので、給電端子の接続部やホロー電極が設けられたリード線が振動しても、ガラスバルブに封着されている部分のリード線の封着部の強度が高く(0.1Ra以下と比べて、16%〜40%の強度UP)、ガラスバルブ端部破損を防止することができる。また、リード線の封着部の強度が高いのでガラスバルブの封着部でのリード線の剥離を防止できる。その結果、リークを防止することができる。
本発明の請求項29に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであるので、溶接強度が向上することができる。つまり、サンドブラスト法、バレル研磨等でリード線の一端部の表面を粗面にするが、上記寸法にすることで、リード線の一端面の表面が小さくなるのを抑制して0.2Ra〜0.8Ra範囲に安定して形成でき、抵抗溶接、またはレーザー溶接により、ホロー電極とリード線とを安定した強度で溶着することができる。
本発明の請求項30に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、給電端子は筒状体から筒状体軸方向外側に延出し、リード線の一部に接続される接続部を備えたことにより、同一材料で一体形成することができ、1つの少ない部品点数となり給電端子の形状精度が向上する。そのため、ガラスバルブの端部に容易に装着できる。
本発明の請求項31に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることにより、リード線に掛かる帯状の導出部からの曲げ力を抑制して、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークをさらに防止することができる。
本発明の請求項31に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることにより、リード線に掛かる帯状の導出部からの曲げ力を抑制して、リード線が封着されたガラスバルブの破損によるリークをさらに防止することができる。
本発明の請求項32に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部はリード線より熱伝達率が大きいものであることにより、半田、ロウ等の軟質金属やレーザ溶接、抵抗溶接等を用いてリード線に筒状体の接続部を固着する場合、その固着時の熱が主に筒状体側で放熱されるため、固着時の熱によるガラスバルブの破損を抑制することができる。
本発明の請求項33に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の接続部を熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることにより、リード線に対し筒状体の接続部の溶接性と電気的な接続性とを向上することができる。なお、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mである材料としては、銀(熱伝導率429W/(m・K)、導電率63×106S/m)、銅(熱伝導率401W/(m・K)、導電率59.6×106S/m)、金(熱伝導率317W/(m・K)、導電率45.2×106S/m)、アルミニウム(熱伝導率237W/(m・K)、導電率37.7×106S/m)、鉄(熱伝導率80.2W/(m・K)、導電率9.93×106S/m)、ニッケル(熱伝導率90.7W/(m・K)、導電率14.3×106S/m)、タングステン(熱伝導率174W/(m・K)、導電率18.9×106S/m)、モリブデン(熱伝導率138W/(m・K)、導電率18.7×106S/m)等が挙げられる。
本発明の請求項33に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、筒状体の接続部を熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることにより、リード線に対し筒状体の接続部の溶接性と電気的な接続性とを向上することができる。なお、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mである材料としては、銀(熱伝導率429W/(m・K)、導電率63×106S/m)、銅(熱伝導率401W/(m・K)、導電率59.6×106S/m)、金(熱伝導率317W/(m・K)、導電率45.2×106S/m)、アルミニウム(熱伝導率237W/(m・K)、導電率37.7×106S/m)、鉄(熱伝導率80.2W/(m・K)、導電率9.93×106S/m)、ニッケル(熱伝導率90.7W/(m・K)、導電率14.3×106S/m)、タングステン(熱伝導率174W/(m・K)、導電率18.9×106S/m)、モリブデン(熱伝導率138W/(m・K)、導電率18.7×106S/m)等が挙げられる。
本発明の請求項34に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に接近するようにU字部が形成され、そのU字部の部分がかしめられ、リード線と接続されたものであることにより、リード線にU字部をかしめた際、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、U字部とリード線とを電気的に安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めも行うことができる。
本発明の請求項35に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、その筒状部の部分がかしめられ、リード線と接続されたものであることにより、リード線に筒状部をかしめた際、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、筒状部とリード線とを電気的に安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項36に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面を挟むように導出部の先端から折曲して形成されたものであることにより、つまり、リード線に曲げ力が掛からないように、軸心に対し直角方向から2以上でリード線の外周面を挟むように導出部の先端から折曲して形成されたものであることにより、リード線に掛かる曲げ力を抑制して簡単にリード線と接続することができる。その結果、ガラスバルブのリード線が封着された部分の破損によるリークを防止することができる。
本発明の請求項37に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、一対の挟持片は、それぞれの押圧力がリード線に対し100g以上で、リード線を挟持して接続されたものであることにより、リード線に掛かる曲げ力を抑制してリード線との電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項38に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の一端面と導出部の延出先端より先の部分とが面接触しているので、リード線に掛かる曲げ力を抑制でき、かつ、ガラスバルブに対して給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項38に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、リード線の一端面と導出部の延出先端より先の部分とが面接触しているので、リード線に掛かる曲げ力を抑制でき、かつ、ガラスバルブに対して給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項39に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部は、リード線の外周面に接触するように導出部の先端から折曲して形成されたものであるため、軟質金属を用いた接続又はレーザー溶接等で接続部とリード線とを固着できる。特に2つの部材を電極で挟んで溶接する抵抗溶接を簡単に行うことができ有効である。また、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項40に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、板状の接続部の貫通孔又は切欠部を、リード線に挿入し、接続部とリード線とを軟質金属を介して接続されたものであるので、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部とリード線とを軟質金属を介して安定接続することができ、また、ガラスバルブに対して、筒状体軸心方向の位置決めを行うことができる。
本発明の請求項41に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部の一部をリード線の肉だまり部に当接させたものであることにより、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。また、軟質金属で溶着した場合、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部の一部とリード線の肉だまり部とを広い接続面積で電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項42に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部の一部をリード線の肉だまり部に当接させたものであることにより、ガラスバルブに対して、給電端子の軸心方向の位置決めを行うことができる。また、軟質金属で溶着した場合、リード線に掛かる曲げ力を抑制して、接続部の一部とリード線の肉だまり部とを広い接続面積で電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項43に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、接続部をさらに溶接又は軟質金属によりリード線の一部外周面と接続されたものであることにより、接続部をリード線にさらに電気的に安定接続することができる。
本発明の請求項44に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブが酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることにより、暗黒始動特性を改善することができる。また、筒状体はガラスバルブ内のリード線と対向するガラスバルブの外周面全域において非接触であることにより、前記外周面全域に包囲されたガラスバルブ中に水銀蒸気が集まりにくいため、ガラスバルブ内面に溶出されたナトリウム(Na)と水銀蒸気(Hg)との反応によるアマルガムの生成されるのを抑制することができ、蛍光ランプの輝度低下を抑制することができる。
本発明の請求項44に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブが酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることにより、暗黒始動特性を改善することができる。また、筒状体はガラスバルブ内のリード線と対向するガラスバルブの外周面全域において非接触であることにより、前記外周面全域に包囲されたガラスバルブ中に水銀蒸気が集まりにくいため、ガラスバルブ内面に溶出されたナトリウム(Na)と水銀蒸気(Hg)との反応によるアマルガムの生成されるのを抑制することができ、蛍光ランプの輝度低下を抑制することができる。
本発明の請求項45に係る冷陰極型蛍光ランプによれば、ガラスバルブが酸化ナトリウムの含有率が5wt%以上20wt%以下の範囲のガラス材料で形成されていることにより、暗黒始動時間が約1秒以下に改善することができる。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットによれば、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることで、前記ランプの取り付けが簡単で、かつ長寿命でありながら、高いランプ輝度を得ることができる。
本発明の請求項46に係るバックライトユニットによれば、光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることで、前記ランプの取り付けが簡単で、かつ長寿命でありながら、高いランプ輝度を得ることができる。
本発明の請求項47に係る液晶ディスプレイ装置によれば、請求項46記載のバックライトユニットが液晶ディスプレイパネルの背面に配されているので、長寿命でありながら、高いランプ輝度を得ることができる。
(冷陰極蛍光ランプの説明)
以下、本発明の実施の形態1にかかる冷陰極蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態1にかかる冷陰極蛍光ランプを示す一部破断斜視図であり、図2は、冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
以下、本発明の実施の形態1にかかる冷陰極蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態1にかかる冷陰極蛍光ランプを示す一部破断斜視図であり、図2は、冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
冷陰極蛍光ランプ1は、バックライトユニットの光源として用いられるものであって、ガラスバルブ10と、ガラスバルブ10の両端部に内側でそれぞれ設けられたホロー電極20と、ガラスバルブ10の両端部の外側に設けられ、ホロー電極20のリード線22と接続された給電端子30とを備える。
ガラスバルブ10は、ホウケイ酸ガラス(SiO2−B2O3−Al2O3−K2O−TiO2)製のガラス管を加工したものであって、全長は730mmである。当該ガラスバルブ10は、管状のガラスバルブ本体11と、ガラスバルブ本体11の長手方向両側に位置する一対の封着部12とからなる。
ガラスバルブ10は、ホウケイ酸ガラス(SiO2−B2O3−Al2O3−K2O−TiO2)製のガラス管を加工したものであって、全長は730mmである。当該ガラスバルブ10は、管状のガラスバルブ本体11と、ガラスバルブ本体11の長手方向両側に位置する一対の封着部12とからなる。
ガラスバルブ本体11は、断面が円環形状であって、外径が4mm、内径が3mm、肉厚が0.5mmである。封着部12は、図2に示すように、ガラスバルブ10の管軸A方向における長さWが2mmであって、ホロー電極20が封着されている。
なお、ガラスバルブ10の構成は上記構成に限定されない。但し、冷陰極蛍光ランプ1を細長くするためには、ガラスバルブ10が小径かつ薄厚であることが望ましいため、一般的には、ガラスバルブ本体11は、内径が1.4mm〜6.0mm、厚みが0.2mm〜0.5mmである事が好ましい。
なお、ガラスバルブ10の構成は上記構成に限定されない。但し、冷陰極蛍光ランプ1を細長くするためには、ガラスバルブ10が小径かつ薄厚であることが望ましいため、一般的には、ガラスバルブ本体11は、内径が1.4mm〜6.0mm、厚みが0.2mm〜0.5mmである事が好ましい。
ガラスバルブ10の両端部を除く内面には蛍光体層13が形成されている。本実施の形態では、図2に示すように、蛍光体層13の端部は、ホロー電極20の電極本体21の外周面と対向し、電極本体21の底部24と給電端子30の管中央側の端部との間に位置するよう設けている。この構成により、ガラスバルブ本体11から紫外線が直接漏れるのを防止することができる。
蛍光体層13は、例えば、赤色蛍光体(Y2O3:Eu3+)、緑色蛍光体(LaPO4:Ce3+,Tb3+)および青色蛍光体(BaMg2Al16O27:Eu2+)からなる希土類蛍光体で形成されている。また、ガラスバルブ10の内部には、例えば、約1200μgの水銀、および、希ガスとして約8kPa(20℃)のネオンとアルゴンとの混合ガスがNe:95mol%、Ar:5mol%の比率で封入されている。
なお、蛍光体層13、水銀および希ガスの構成は上記構成に限定されない。例えば、希ガスにクリプトンが含まれていてもよい。この場合、冷陰極蛍光ランプの赤外線放射を抑制することができる。さらには、希ガスにクリプトンが0.5mol%以上5mol%以下の範囲内で含まれていることが好ましい。この場合、ランプ電圧を大きく変化させることなく、冷陰極蛍光ランプの赤外線放射を抑制することができる。例えば、例えばアルゴンが0mol%以上9.5mol%以下の範囲内、ネオンが90mol%以上95.5mol%以下の範囲内、クリプトンが0.5mol%以上5mol%以下の範囲内である。さらには、希ガスにクリプトンが0.5mol%以上3mol%以下の範囲内で含まれていることがより好ましい。さらには、希ガスにクリプトンが1mol%以上3mol%以下の範囲内で含まれていることがさらにより好ましい。
また、ガラスバルブ10の材料にホウケイ酸ガラスを使用したが、これに限らず、例えば、酸化ナトリウムを含有するソーダガラス等を使用してもよい。この場合、ガラスバルブ10の内面と蛍光体層13との間に、水銀とガラスバルブ10内表面のナトリウムとの結合を防止するための保護膜を設けることが好ましい。また、ガラスの加工性や暗黒始動特性が改善を考慮すると、ガラスバルブ10は、酸化ナトリウムの含有率が3wt%以上20wt%以下の範囲のガラス材料で形成されているのが好ましい。そして、酸化ナトリウムの含有率をさらに5wt%以上にすると、暗黒条件下での暗黒始動時間が約1秒以下となる。逆に、酸化ナトリウムの含有率が20wt%を越えると、長時間の使用によりガラスバルブが白色化して輝度の低下を招いたり、ガラスバルブ10自体の強度が低下したりするなどの不具合が発生する。また、環境対策を考慮した場合、アルカリ系金属の含有率が前記3wt%以上20wt%以下の範囲内のガラス材料であって、かつ、鉛の含有率が0.1wt%以下のガラスが好ましく(所謂、「鉛フリーガラス」である。)、さらには、鉛の含有率が0.01wt%以下のガラス材料がより好ましい。また、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、Li2Oが0wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜11wt%、Na2Oが3wt%〜12wt%、CaOが0wt%〜9wt%、MgOが0wt%〜9wt%、SrOが0wt%〜12wt%、BaOが0wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、鉛成分を含有せず、環境に優しい冷陰極蛍光ランプを提供することができる。さらには、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが0wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜11wt%、Na2Oが3wt%〜12wt%、CaOが0wt%〜9wt%、MgOが0wt%〜9wt%、SrOが0wt%〜12wt%、BaOが0wt%〜12wt%の組成を有していることがより好ましい。
また、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が60wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、Li2Oが0.5wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜7wt%、Na2Oが5wt%〜12wt%、CaOが1wt%〜7wt%、MgOが1wt%〜7wt%、SrOが0wt%〜5wt%、BaOが7wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、ランプへの加工を行いやすく、かつ鉛成分を含有せず、環境に優しい冷陰極蛍光ランプを提供することができる。
さらに、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が65wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜5wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが0.5wt%〜5wt%、K2Oが3wt%〜7wt%、Na2Oが5wt%〜12wt%、CaOが2wt%〜7wt%、MgOが2.1wt%〜7wt%、SrOが0wt%〜0.9wt%、BaOが7.1wt%〜12wt%の組成を有していてもよい。この場合、鉛成分を含有せず、照明用途に適した電気絶縁性を有し、かつ、失透を起こりにくくすることができる。さらには、ガラス材料は、酸化物換算で、SiO2が65wt%〜75wt%、Al2O3が1wt%〜3wt%、B2O3が0wt%〜3wt%、Li2Oが1wt%〜3wt%、K2Oが3wt%〜6wt%、Na2Oが7wt%〜10wt%、CaOが3wt%〜6wt%、MgOが3wt%〜6wt%、SrOが0wt%〜0.9wt%、BaOが7.1wt%〜10wt%の組成を有していることがより好ましい。
ホロー電極20は、電極本体21とリード線22とで構成され、ガラスバルブ10の封着部12に封着されている。
電極本体21は、ニッケル(Ni)製であって、筒部23と底部24とからなる有底筒状である。なお、電極本体21は、ニッケル製に限定されず、例えば鉄ニッケル合金、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)或いは、ハフニウム(Hf)製にすることが考えられる。
電極本体21は、ニッケル(Ni)製であって、筒部23と底部24とからなる有底筒状である。なお、電極本体21は、ニッケル製に限定されず、例えば鉄ニッケル合金、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)或いは、ハフニウム(Hf)製にすることが考えられる。
筒部23は、全長が5.2mm、外径が2.7mm、内径が2.3mm、肉厚が0.2mmである。ホロー電極20は、筒部23の管軸とガラスバルブ10の管軸とがほぼ一致するように配置されており、筒部23の外周面とガラスバルブ10の内面との間隔は、筒部23の外周全域に亘ってほぼ均一となっている。そして、長さMは10mmである。
筒部23の外周面とガラスバルブ10の内面との間隔は、具体的には0.15mmである。このように前記間隔が狭いと、前記間隔に放電が入り込まず、ホロー電極20の内部のみで放電が起こる。したがって、放電により飛散するスパッタ物質が、ガラスバルブ10の内面に付着しにくく、冷陰極蛍光ランプ1は長寿命である。一方、放電がリード線22側へ回り込まないため、前記リード線22が放電によって加熱されにくい。
筒部23の外周面とガラスバルブ10の内面との間隔は、具体的には0.15mmである。このように前記間隔が狭いと、前記間隔に放電が入り込まず、ホロー電極20の内部のみで放電が起こる。したがって、放電により飛散するスパッタ物質が、ガラスバルブ10の内面に付着しにくく、冷陰極蛍光ランプ1は長寿命である。一方、放電がリード線22側へ回り込まないため、前記リード線22が放電によって加熱されにくい。
なお、筒部23の外周面と前記ガラスバルブ10の内面との間隔は、必ずしも0.15mmである必要はないが、前記間隔に放電が入り込まないようにするためには0.2mm以下であることが好ましい。
電極本体21の表面には、電子放射性物質層(図示せず)が形成されていてもよい。この場合、電子放射性物質層が設けられていないランプに比べてランプ電圧を下げることができる。具体的には、電子放射性物質層は、例えば電極の内面に形成されている。電子放射性物質層は、例えば希土類元素を含む。冷陰極蛍光ランプにおいて、ランプ電圧を下げるのに効果的なためである。さらに、希土類元素は、ランタン(La)およびイットリウム(Y)のうちいずれか1種以上であることがより好ましい。
電極本体21の表面には、電子放射性物質層(図示せず)が形成されていてもよい。この場合、電子放射性物質層が設けられていないランプに比べてランプ電圧を下げることができる。具体的には、電子放射性物質層は、例えば電極の内面に形成されている。電子放射性物質層は、例えば希土類元素を含む。冷陰極蛍光ランプにおいて、ランプ電圧を下げるのに効果的なためである。さらに、希土類元素は、ランタン(La)およびイットリウム(Y)のうちいずれか1種以上であることがより好ましい。
電子放射性物質層は、さらに珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、硼素(B)、亜鉛(Zn)、ビスマス(Bi)、リン(P)および錫(Sn)のうちいずれか1種以上を含むことが好ましい。この場合、ランプ電圧の低減効果をより持続させることができる。
さらに、電子放射性物質層に、セシウム(Cs)化合物が含まれていてもよい。この場合、ランプの暗黒始動特性をさらに向上させることができる。また、電子放射性物質層とは別に、電極本体21の内面や外面にセシウム化合物を付着させてもよい。なお、セシウム化合物は、例えば、硫酸セシウム、アルミン酸セシウム、ニオブ酸セシウム、タングステン酸セシウム、モリブデン酸セシウムおよび塩化セシウムのうちいずれか1種以上を用いることが好ましい。また、セシウム化合物は、電極の筒部23の外周面に付着されていることがより好ましい。この場合、冷陰極蛍光ランプの製造工程において、セシウム化合物を適度に活性化させやすくすることができる。さらには、電極の筒部23の外周面におけるランプ中央部側の先端部に付着されていることがさらにより好ましい。
リード線22は、ガラスバルブ10の熱膨張係数とほぼ同じ材料であるタングステン(W)製の内部リード線25と、内部リード線25と細く、かつ、半田等が付着し易いニッケル製の外部リード線26とを溶接接合したものである。リード線22の接合部には、ガラスバルブ10の外径より小さく内部リード線25の外径より大きい肉だまり部27が、ガラスバルブ10の両端面と対向し、ガラスバルブ10の両端部にその底部が密接するように設けられている。つまり、外部リード線26及び肉だまり部27はガラスバルブ10の外表面よりも外側に位置する。
さらに、電子放射性物質層に、セシウム(Cs)化合物が含まれていてもよい。この場合、ランプの暗黒始動特性をさらに向上させることができる。また、電子放射性物質層とは別に、電極本体21の内面や外面にセシウム化合物を付着させてもよい。なお、セシウム化合物は、例えば、硫酸セシウム、アルミン酸セシウム、ニオブ酸セシウム、タングステン酸セシウム、モリブデン酸セシウムおよび塩化セシウムのうちいずれか1種以上を用いることが好ましい。また、セシウム化合物は、電極の筒部23の外周面に付着されていることがより好ましい。この場合、冷陰極蛍光ランプの製造工程において、セシウム化合物を適度に活性化させやすくすることができる。さらには、電極の筒部23の外周面におけるランプ中央部側の先端部に付着されていることがさらにより好ましい。
リード線22は、ガラスバルブ10の熱膨張係数とほぼ同じ材料であるタングステン(W)製の内部リード線25と、内部リード線25と細く、かつ、半田等が付着し易いニッケル製の外部リード線26とを溶接接合したものである。リード線22の接合部には、ガラスバルブ10の外径より小さく内部リード線25の外径より大きい肉だまり部27が、ガラスバルブ10の両端面と対向し、ガラスバルブ10の両端部にその底部が密接するように設けられている。つまり、外部リード線26及び肉だまり部27はガラスバルブ10の外表面よりも外側に位置する。
この構成により、肉だまり部27からホロー電極20部までの寸法を一定にでき、つまり、ホロー電極20の底部と対向するガラスバルブ10の内面との隙間(ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εにおける筒状体軸心方向の長さ)を約1mmに小さくして有効発光長Lを長くすることができる。また、外部リード線26の突出部分が外部とぶつかった際、肉だまり部27に掛かる力がガラスバルブ10の両端部で吸収されるので、内部リード線25が封着されたガラスバルブ10の封着部12の破損によるリークを防止することができる。なお、肉だまり部27は外部リード線26と同じニッケル材料で形成したが、これに限らず、例えばFe−Ni合金、Cu−Ni合金、或いは、ジュメット線の材料等にすることが考えられる。また、外部リード線26の肉だまり部27は、リード線22の軸心と直交する断面(管軸Aと直交する断面)が円形状であり、その最大径が内部リード線25の最大外径より大きくガラスバルブ10の最大外径より小さい寸法であることが好ましい。しかし、肉だまり部27は必ずしも必要ではない。
内部リード線25は、断面が略円形であって、全長が3mm、線径が0.8mmである。当該内部リード線25は、外部リード線26側の端部がガラスバルブ10の封着部12に封着され、外部リード線26側とは反対側の端部が電極本体21の底部24の外側面略中央に接合されている。
外部リード線26は、ガラスバルブ10の外表面から管軸A方向に向けて突出する突出部分であって、給電端子30と接合されている。当該外部リード線26は、全長が1mmであり、外部リード線26の軸心とガラスバルブ10の管軸Aとがほぼ一致している。
外部リード線26は、ガラスバルブ10の外表面から管軸A方向に向けて突出する突出部分であって、給電端子30と接合されている。当該外部リード線26は、全長が1mmであり、外部リード線26の軸心とガラスバルブ10の管軸Aとがほぼ一致している。
外部リード線26の管軸A方向の長さσは1mm以下が好適である。また、外部リード線26は、断面が略円形であり、線径は内部リード線25よりも細い0.6mmである。
外部リード線26の管軸A方向の長さσが1mm以下であれば、外部リード線26をぶつけて、外部リード線26を折り曲げたりして、封着部12を破損させたりすることが少ない。例えば、冷陰極蛍光ランプ1を図38に示すバックライトユニット1000に取り付ける際に、外部リード線26がバックライトユニット1000にぶつかって折れ曲がったり、ぶつかった際に外部リード線26に加わる応力によって封着部12が割れたりするおそれが少ない。
外部リード線26の管軸A方向の長さσが1mm以下であれば、外部リード線26をぶつけて、外部リード線26を折り曲げたりして、封着部12を破損させたりすることが少ない。例えば、冷陰極蛍光ランプ1を図38に示すバックライトユニット1000に取り付ける際に、外部リード線26がバックライトユニット1000にぶつかって折れ曲がったり、ぶつかった際に外部リード線26に加わる応力によって封着部12が割れたりするおそれが少ない。
給電端子30は、例えば、ガラスバルブ10の両端部を覆うようにして設けられている。具体的にはガラスバルブ10の外周面に当接しかつ包囲するよう設けられた導電性の筒状体31を有し、筒状体31は少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体31の非形成部)を有したものである。つまり、筒状体31は、ガラスバルブ10の外周面上に、半田で形成された長さN(非接触部Sを含む)が7.5mm、厚さが50μmの薄膜32と筒状金属33とで構成されている。
薄膜32は、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εには形成されておらず、そこが非接触部Sとなっており、筒状体31の接触領域と比べて放熱作用が小さい。その結果、リード線22の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。
筒状金属33は、例えば、長さPが6mm、厚さが0.1mmのステンレス製の薄厚の金属部材で形成されている。
なお、導電性の薄膜32は半田に限らず、主成分が銅または銀等の材料で形成してもよく、また、その厚みについては、特に限定する必要はないが、ガラスバルブ10の両端部における温度低下の抑制や製作し易さから20〜120μmで形成したものである。
なお、導電性の薄膜32は半田に限らず、主成分が銅または銀等の材料で形成してもよく、また、その厚みについては、特に限定する必要はないが、ガラスバルブ10の両端部における温度低下の抑制や製作し易さから20〜120μmで形成したものである。
また、筒状金属33は、上記の厚さや材料に限らず、例えば、厚さが0.1〜0.5mmのタンタル製、ニッケル製、コバール製、モリブデン製、タングステン製等の部材で形成されたものでもよい。
また、非接触部Sは、下記の製法で形成したものである。
その製法は、まずガラスバルブ10に薄膜32を形成したい部分をサンドブラストや化学処理によりガラスバルブ10の表面を粗にした後、ホロー電極20が封着されたガラスバルブ10の封着部12を溶融槽内の溶融半田に浸漬させる公知のディッピング法(例えば、特開2004−146351号公報)により、ガラスバルブ10の外周面上に、非接触部Sを除く必要な領域に導電性である半田の薄膜32が形成される。この時、ガラスバルブ10の両端部の外周面上に外部リード線26と接合された接合部分32a、非接触部S及び薄膜部分32bが管軸A方向に順次形成される。次に接合部分32a及び薄膜部分32bの薄膜32上に例えば図3に示すスリット34を有する筒状金属33を設けることで、ガラスバルブ10の両端部に前記非接触部Sを有する給電端子30を形成することができる。なお、溶融半田に封着部12を浸漬させる際には、超音波を加えてもよい。このようなディッピング法は、給電端子30を簡単かつ安価に形成することができる。
また、非接触部Sは、下記の製法で形成したものである。
その製法は、まずガラスバルブ10に薄膜32を形成したい部分をサンドブラストや化学処理によりガラスバルブ10の表面を粗にした後、ホロー電極20が封着されたガラスバルブ10の封着部12を溶融槽内の溶融半田に浸漬させる公知のディッピング法(例えば、特開2004−146351号公報)により、ガラスバルブ10の外周面上に、非接触部Sを除く必要な領域に導電性である半田の薄膜32が形成される。この時、ガラスバルブ10の両端部の外周面上に外部リード線26と接合された接合部分32a、非接触部S及び薄膜部分32bが管軸A方向に順次形成される。次に接合部分32a及び薄膜部分32bの薄膜32上に例えば図3に示すスリット34を有する筒状金属33を設けることで、ガラスバルブ10の両端部に前記非接触部Sを有する給電端子30を形成することができる。なお、溶融半田に封着部12を浸漬させる際には、超音波を加えてもよい。このようなディッピング法は、給電端子30を簡単かつ安価に形成することができる。
接合部分32aは、給電端子30がリード線22と電気的に接続されている部分であって、外観視略円錐体形状である。そのため、接合部分32aの外表面の面積は、外部リード線26の外表面全体を完全に覆っているにも拘わらず小さい。したがって、給電端子30の外表面の面積も小さく、放熱作用も小さいため、リード線22の温度が低下しにくい。また、外部リード線26が給電端子30で完全に覆われているため、外部リード線26が折れ曲がったり、外部リード線26に応力が加わって封着部12が破損したりするおそれが少ない。なお、接合部分32aの外表面の面積は、できるだけ小さいことが好ましい。
薄膜部分32bは、ガラスバルブ10の外表面上において、前記非接触部Sを除くホロー電極20の外周面と対向位置にガラスバルブ10と密接するように設けられているため、ホロー電極20の周囲に水銀蒸気が集まりやすく、その結果リード線22の周囲に水銀蒸気がより集まりにくい。
接合部分32aはその外周端部が筒状金属33の内面に接合するように形成されている。これにより、筒状金属33と、外部リード線26とが接続されている。
接合部分32aはその外周端部が筒状金属33の内面に接合するように形成されている。これにより、筒状金属33と、外部リード線26とが接続されている。
なお、給電端子30の放熱作用を小さく抑えるためには、筒状金属33及び薄膜部分32bが形成される領域ができるだけ狭いことが好ましく、給電端子30の管軸A方向(筒状体軸心方向)の長さNは、19mm以下であることが好ましい。また、前記長さNは、電極本体21におけるガラスバルブ本体11の中央部側の先端部の長さMより大きい場合、有効発光長が短くなるため、給電端子30による光束の損失を考慮すると、前記長さMより小さい、10mm以下であることがより好ましい。そして、給電端子30の薄膜部分32bは、ディッピング法以外の方法、例えば蒸着、メッキ等の方法によって形成しても良い。
上記冷陰極蛍光ランプ1は、点灯周波数40〜100kHz、ランプ電流3〜25mAで動作されている。なお、ランプ電流が25mAと大きくなった場合は、有効発光長を考慮しつつスパッタ量の低減の観点から、ホロー電極20の温度を下げるために、例えば、給電端子30の長さNを19mmまで、筒部23の全長が15mmまで、それぞれの長さを長くした方が好ましい。
以上、本発明に係る冷陰極蛍光ランプを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る冷陰極蛍光ランプは、上記の実施の形態に限定されない。例えば、冷陰極蛍光ランプは、直管形に限定されず、例えばU字形、L字形、C字形等の屈曲形冷陰極蛍光ランプであってもよい。また、給電端子30の構成は上記構成に限定されず、例えば以下で説明する変形例1乃至4に示すような構成とすることが考えられる。なお、以下の各変形例の図において、上述した給電端子30と同様の構成部分には、同じ符号を付して、その説明については省略することとする。
図4は、変形例1に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。図4に示す冷陰極蛍光ランプ50の給電端子51は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、接合部分52と薄膜部分53とからなる薄膜54と、薄膜54上に導電性のある筒状金属55(図3の筒状金属33と同じもの)を設けたものであり、かつ、筒状金属55の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体の非形成部)を有したものである。また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分52は、外観視略半球形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。その薄膜の膜厚は、薄膜部分53と同じ50μmである。
この構成によれば、接合部分52によって、肉だまり部27が完全に覆い隠され、冷陰極蛍光ランプ50の端部が滑らかに丸められているため、冷陰極蛍光ランプ50の端部が外部にぶつかっても、外部リード線26が折れ曲がったり、封着部12が破損したりするおそれが少ない。
なお、肉だまり部27は、ニッケル材料で形成したが、これに限らず、例えば、タングステン材料の内部リード線25と同じ材料で一体形成した後、肉だまり部27の表面の一部又は全部を半田付けし易いニッケルメッキ等で形成したものでもよい。
なお、肉だまり部27は、ニッケル材料で形成したが、これに限らず、例えば、タングステン材料の内部リード線25と同じ材料で一体形成した後、肉だまり部27の表面の一部又は全部を半田付けし易いニッケルメッキ等で形成したものでもよい。
図5は、変形例2に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。図5に示す冷陰極蛍光ランプ60の給電端子61は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、接合部分62と薄膜部分63とからなる薄膜64と、薄膜64上に導電性のある筒状金属65(図3の筒状金属33と同じもの)を設けたものであり、かつ、筒状金属65の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(導電性の筒状体の非形成部)を有したものである。また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分62は、外観視略半球形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。また、肉だまり部27は、ガラスバルブ10端部において、その底面を密接かつリード線径方向で隙間12aを有して埋設されている。なお、隙間12aには例えば薄膜64と同じ材料が充填されていてもよく、空洞であってもよい。そして、接合部分62は、リード線22の肉だまり部27の外表面を薄膜で覆っている。その薄膜の膜厚は、薄膜部分63と同じ50μmである。
この構成によれば、肉だまり部27がガラスバルブ10端部に埋設されていることにより、肉だまり部27が外部にぶつかることが無く、封着部12の破損を防止することができる。また、給電端子61全体を薄膜とすることによって、半田の使用量を減らすことができ、より安価に冷陰極蛍光ランプ60を製造することができる。
なお、上記変形例2では、肉だまり部27の全体が完全にガラスバルブ10端部に埋没されているが、これに限らず、肉だまり部27の一部が埋没してもよい。つまり、肉だまり部27は、ガラスバルブ10端部への埋没量が多くなればなるほど、外部とのぶつかる確率が少なくなるからである。
なお、上記変形例2では、肉だまり部27の全体が完全にガラスバルブ10端部に埋没されているが、これに限らず、肉だまり部27の一部が埋没してもよい。つまり、肉だまり部27は、ガラスバルブ10端部への埋没量が多くなればなるほど、外部とのぶつかる確率が少なくなるからである。
図6は、変形例3に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図であり、図7は、給電端子を構成する薄膜部材を示す斜視図である。図6に示す冷陰極蛍光ランプ70の給電端子71は、ガラスバルブ10の両端部を覆うように筒状体が形成されたものである。つまり、筒状体は、半田製の接合部分72と、鉄・ニッケル合金製の筒状金属73とからなり、かつ、筒状金属73の少なくともガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εに非接触部S(筒状金属73内面に凹状の溝が形成されている)を有したものである。また、筒状金属73は断面略C字形に形成された肉厚150μmの筒体であって、ガラスバルブ10の端部に外嵌されている。筒状金属73の内径はガラスバルブ10の外径よりもやや小さく、また筒状金属73には図7に示すスリット74が設けられている。したがって、筒状金属73の内径とガラスバルブ10の外径との間に多少の寸法誤差が生じても、筒状金属73の内面が前記ガラスバルブ10の外面に密着するように設計されている。
また、リード線22は、例えば、タングステン材料の内部リード線25の一端にニッケル材料の肉だまり部27を溶接して形成したものである。そして、接合部分72は、外観視略円柱形状であって、リード線22の肉だまり部27の外表面全体を覆っている。なお、給電端子71は、必ずしもその全体が同じ材料で構成されていなくても良い。
図8は変形例4に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子の斜視図を、図9に給電端子の断面図をそれぞれ示す。
図8は変形例4に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子の斜視図を、図9に給電端子の断面図をそれぞれ示す。
図8及び図9に示すように、給電端子81は、ガラスバルブ10の端部外周に外挿された筒状体82と、筒状体82から延出され、リード線22の一部と接続される接続部83とを備え、ステンレス製の金属板をプレス加工(板金加工)したものである。
筒状体82は、円筒状をしており、その内面周方向には径方向内側に突出して、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域ε以外のガラスバルブ10の外周面に押圧し、ガラスバルブ10に支持される支持部材を有している。
筒状体82は、円筒状をしており、その内面周方向には径方向内側に突出して、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域ε以外のガラスバルブ10の外周面に押圧し、ガラスバルブ10に支持される支持部材を有している。
具体的に支持部材は、円筒状の筒壁にはその周方向等間隔で3箇所に、クリップ部84が形成されている。クリップ部84の各々は、筒壁に対し長手方向に入れられた略U字状の切り込み84cによって形成され、筒状体82の一端側から他端側に延出する帯状体である舌片からなる。当該舌片の、筒状体82と切り離された自由端部分84aの一部は、図に示すように内側に向かって「く」字状に折り曲げられた屈曲部84bを有しており、筒状体82とつながったままの基端部を起点として全体が内側に折り曲げられている。
上記の構成からなる筒状体82をガラスバルブ10の端部外周に外挿すると、自由端部分の「く」字の頂部84bが電極本体21の外周面と対向するガラスバルブ10の外周に当接して、クリップ部84全体が、前記基端部を基点にガラスバルブ10の径方向外方へ弾性的に撓み(弾性変形し)、その復元力でガラスバルブ10の端部に保持される。これにより、ガラスバルブ10に対し、円筒状をした筒状体82との略軸心を合致させることができる。なお、筒状体82の内径加工精度によるガラスバルブ10表面との接触をなくし、かつ、筒状体82の温度の影響を少なくするためには、筒状体82の円筒状部の内面とガラスバルブ10の外面との距離(d)をd≧0.2mmの範囲に規制することが好ましい。
また、接続部83は、筒状体82から帯状体(細長い短冊状の弾性片)である導出部85が延設されており、導出部85の端部から管軸に近づく向きに折り曲げられ、リード線22に接続するよう形成されたU字状の接続端子86である。
上記の構成からなる給電端子81を、筒状体82側から冷陰極蛍光ランプに外挿すると、筒状体82は、上述したように、その一部で形成されたクリップ部84の機能によって、ガラスバルブ10に対し径方向において相対的に位置決めされる。この時、筒状体82に設けられたクリップ部84は、その「く」字の頂部84bがガラスバルブ10内のリード線22(内部リード線25)と対向するガラスバルブ10の外周面全域εには当接することなく、電極本体21の筒部23と対向するガラスバルブ10の外周面に押圧するように形成されている。
上記の構成からなる給電端子81を、筒状体82側から冷陰極蛍光ランプに外挿すると、筒状体82は、上述したように、その一部で形成されたクリップ部84の機能によって、ガラスバルブ10に対し径方向において相対的に位置決めされる。この時、筒状体82に設けられたクリップ部84は、その「く」字の頂部84bがガラスバルブ10内のリード線22(内部リード線25)と対向するガラスバルブ10の外周面全域εには当接することなく、電極本体21の筒部23と対向するガラスバルブ10の外周面に押圧するように形成されている。
この構成、つまり、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域εにおいて非接触であるので、外周面全域εのリード線22の周辺温度が低下しにくく、リード線22の周囲に水銀蒸気が集まりにくいため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくい。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
一方、接続端子86は、リード線22(外部リード線26)の挿入に伴い、リード線22の先端部が接続端子86のU字状部に挿入される。続いて、接続端子86とリード線22の先端部とを、かしめで接続することにより、電気的な接続状態が維持(安定接続)されることとなる。その結果、ガラスバルブ10に対して、給電端子81の軸心方向の位置決めを行うことができる。
なお、上記かしめ後、そのかしめされた接続端子86を、半田、ロウ等の軟質金属を用いて被覆したり、レーザ溶接等によりさらに接続強度を高めてもよい。
また、上記給電端子81はステンレス製に限らず、耐食性とばね性の観点からりん青銅等の他の金属材料を用いても構わない。また、クリップ部84の形状(長さ、横断面)、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体82内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
また、上記給電端子81はステンレス製に限らず、耐食性とばね性の観点からりん青銅等の他の金属材料を用いても構わない。また、クリップ部84の形状(長さ、横断面)、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体82内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
例えば、筒状体82の筒状内面の周方向に三等分(所定角度で分割または複数等分)され、その三等分された位置には、その筒状内面にガラスバルブ10の外周面側に突出するように絞り加工した2つのダボ(図示せず)と、前記「く」字の頂部84bとが配置されている。この構成により、1つの部品でガラスバルブの外周面に対し、前記「く」字の頂部84bで押圧して筒状内面に設けた2つのダボで一定の距離位置に支持することができる。
図10は変形例5に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子91の断面図を示す。
変形例5は、上記変形例4とは、給電端子91の接続部93が、リード線22の一端面に面接触するように導出部95の先端から折曲して形成され、面接触の部分96でリード線22と溶接接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部93によりリード線22の中心軸方向に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、面接触の部分96とリード線22とを、レーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができ、さらに、ガラスバルブ10に対して、給電端子91の軸心方向の位置決めを行うことができる。
変形例5は、上記変形例4とは、給電端子91の接続部93が、リード線22の一端面に面接触するように導出部95の先端から折曲して形成され、面接触の部分96でリード線22と溶接接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部93によりリード線22の中心軸方向に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、面接触の部分96とリード線22とを、レーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができ、さらに、ガラスバルブ10に対して、給電端子91の軸心方向の位置決めを行うことができる。
図11は変形例6に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子101の断面図を示す。
変形例6は、上記変形例4とは、給電端子101の接続部103がリード線22の一部外周面に近接又は接触するように、導出部105の先端から折曲して形成され、平面状の接触の部分106とリード線22とが溶接接続されている点および、肉だまり部27と対向する接続部103の折曲の端面を肉だまり部27に当接している点が異なる。この構成によれば、リード線22に掛かる曲げ力を抑制して、平面状の接触の部分106とリード線22とをレーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10に対して軸心方向の給電端子101の位置決めすることができる。
変形例6は、上記変形例4とは、給電端子101の接続部103がリード線22の一部外周面に近接又は接触するように、導出部105の先端から折曲して形成され、平面状の接触の部分106とリード線22とが溶接接続されている点および、肉だまり部27と対向する接続部103の折曲の端面を肉だまり部27に当接している点が異なる。この構成によれば、リード線22に掛かる曲げ力を抑制して、平面状の接触の部分106とリード線22とをレーザ溶接、抵抗溶接や、半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10に対して軸心方向の給電端子101の位置決めすることができる。
図12は変形例7に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子201の断面図を示す。
変形例7は、上記変形例4とは、給電端子201の接続部203が肉だまり部27の端面と面接触するように、導出部205の先端から折曲して形成されると共に、リード線22が挿入されるように貫通孔203a(又は切欠部)を設けている点および、前記面接触した後、接続部203とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部203によりリード線22の肉だまり部27に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、接触面の広い肉だまり部27と接続部203の板面とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子201を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
変形例7は、上記変形例4とは、給電端子201の接続部203が肉だまり部27の端面と面接触するように、導出部205の先端から折曲して形成されると共に、リード線22が挿入されるように貫通孔203a(又は切欠部)を設けている点および、前記面接触した後、接続部203とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着接続されている点が異なる。この構成によれば、接続部203によりリード線22の肉だまり部27に力が加わるので、リード線22に掛かる曲げ力を抑制することができる。また、接触面の広い肉だまり部27と接続部203の板面とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子201を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
図13は変形例8に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子301の断面図を示す。
変形例8は、上記変形例7とは、給電端子301が有底筒状体で有り、つまり給電端子301の導出部が筒状の筒状体82の一部であり、接続部303が底部で形成されている点が異なる。この構成によれば、接続部303の貫通孔203aにリード線22を挿入し肉だまり部27と接続部303の板面とを面接触させているので、リード線22に掛かる曲げ力は働かない。また、その後、接続部303とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着するので、安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子301を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
変形例8は、上記変形例7とは、給電端子301が有底筒状体で有り、つまり給電端子301の導出部が筒状の筒状体82の一部であり、接続部303が底部で形成されている点が異なる。この構成によれば、接続部303の貫通孔203aにリード線22を挿入し肉だまり部27と接続部303の板面とを面接触させているので、リード線22に掛かる曲げ力は働かない。また、その後、接続部303とリード線22および肉だまり部27とを半田又はロウ等の軟質金属を用いて溶着するので、安定接続することができる。また、ガラスバルブ10の肉だまり部27の位置で給電端子301を位置決めできるので、リード線22の長さが短縮され冷陰極蛍光ランプの全長を短くすることができる。
図14は変形例9に係る冷陰極蛍光ランプの端部に設ける給電端子401の斜視図を示す。
変形例9は、上記変形例4とは、給電端子401の接続部403が筒状体82の筒壁から管軸Aと平行に延出され、中程で直角に折り返された短冊状の導出部405と、導出部405の延出端に設けられた弾性挟持部406で構成されている点が異なる。
変形例9は、上記変形例4とは、給電端子401の接続部403が筒状体82の筒壁から管軸Aと平行に延出され、中程で直角に折り返された短冊状の導出部405と、導出部405の延出端に設けられた弾性挟持部406で構成されている点が異なる。
具体的には、弾性挟持部406が管軸Aと直交する方形板状部である基部406aと、基部406aから延設された、一対の弾性挟持片406b、406cを有する。また、弾性挟持片406b、406cの各々は、基部406aにおいて対向する辺部から、筒状体82側に延出された短冊状をしている。弾性挟持片406b、406cは、内側に向かって(管軸Aに向かって)「く」字状に屈曲されており、当該屈曲部の頂部間で、リード線22(図8、図9)を弾性的に挟持する。
この構成によれば、リード線22の先端に基部406aを当接することで、ガラスバルブ10に対して給電端子401を位置決めすることができる。
また、給電端子401は、リード線22が弾性挟持片406b、406cと点接触するため、筒状体82がガラスバルブ10(図8、図9)に対し少し傾いたとしても、リード線22が前記頂部間で効果的に逃げることとなり、リード線22に無理な力が加わりにくい。
また、給電端子401は、リード線22が弾性挟持片406b、406cと点接触するため、筒状体82がガラスバルブ10(図8、図9)に対し少し傾いたとしても、リード線22が前記頂部間で効果的に逃げることとなり、リード線22に無理な力が加わりにくい。
さらに、弾性挟持部406は、リード線22の挿脱性に優れるため、給電端子401のガラスバルブ10への着脱性が向上する。
図15は変形例10に係る冷陰極蛍光ランプの端部に設ける給電端子501の斜視図を示す。
変形例10は、上記変形例9とは、給電端子501の接続部503が筒状体82の筒壁から管軸A方向に延出され短冊状の導出部505と、導出部505の延出して形成された弾性挟持部506とを有する点が異なる。
図15は変形例10に係る冷陰極蛍光ランプの端部に設ける給電端子501の斜視図を示す。
変形例10は、上記変形例9とは、給電端子501の接続部503が筒状体82の筒壁から管軸A方向に延出され短冊状の導出部505と、導出部505の延出して形成された弾性挟持部506とを有する点が異なる。
具体的には、弾性挟持部506は、基本的には、上述した弾性挟持部406と同様の構成である。すなわち、基部506aから延設された、一対の弾性挟持片506b、506cで構成されている。特徴的なのは、導出部505を含め、筒状体82から延設された一本の帯状部が、その長手方向所定位置で屈曲加工されてなるものである点である。
この構成によれば、変形例9に比べ、給電端子501の接続部503における材料の使用量が少なくてすみ、全体として軽量化を図ることができる。
この構成によれば、変形例9に比べ、給電端子501の接続部503における材料の使用量が少なくてすみ、全体として軽量化を図ることができる。
また、リード線22の弾性挟持部506への挿入性に優れる点は、上記変形例9と同様である。一方、リード線22は弾性挟持部506から抜けにくい構造になっている。リード線22を弾性挟持部506から引き抜こうとすると、導出部505が内側へ(管軸Aに向いて)撓む。その結果、弾性片部506cも同様に内側へ変位し、リード線22を押圧することとなって、弾性片部506cとリード線22との間に摩擦力が増大するためである。よって、給電端子501は、一旦ガラスバルブ10に装着すると、取り外す必要のない場合に好適に使用できる。
さらに、弾性挟持部506は、リード線22の挿脱性に優れるため、給電端子501のガラスバルブ10への着脱性が向上する。
図16は、変形例11に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例11は、上記実施の形態1とは、筒状金属801の外周面に段差がある点が大きく異なり、また、実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていない点も異なる。
図16は、変形例11に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例11は、上記実施の形態1とは、筒状金属801の外周面に段差がある点が大きく異なり、また、実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていない点も異なる。
具体的には、給電端子802の筒状体803の筒状金属801は、図17に示すように、第1筒部804と、第1筒部804から管軸A方向リード線側に延設された第2筒部805とを有し、第2筒部805は第1筒部804よりも外径が大きい。
この構成によれば、下記で説明するバックライトユニットの一組のソケット1600に冷陰極蛍光ランプを設置する際に、第1筒部804と第2筒部805との外径差により生じた段差806に、ソケット1600の管軸A方向リード線側の端面1640の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。
この構成によれば、下記で説明するバックライトユニットの一組のソケット1600に冷陰極蛍光ランプを設置する際に、第1筒部804と第2筒部805との外径差により生じた段差806に、ソケット1600の管軸A方向リード線側の端面1640の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。
第1筒部804と第2筒部805の肉厚は同じであるため、第2筒部805は第1筒部804より内径も大きい。実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていないため、第1筒部804の内面はガラスバルブ10の外周面に密着している。一方、第2筒部805の内面はガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間が非接触部Sになっている。
図18は、変形例12に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例12は、上記変形例4とは、筒状体811の外周面に段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子812の筒状体811は、第1筒部813と、第1筒部813から管軸A方向リード線側に延設された第2筒部814とを有し、第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きい。
変形例12は、上記変形例4とは、筒状体811の外周面に段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子812の筒状体811は、第1筒部813と、第1筒部813から管軸A方向リード線側に延設された第2筒部814とを有し、第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きい。
この構成によれば、変形例11と同様に、第1筒部813と第2筒部814との外径差により生じた段差815に、ソケット(図示せず)の管軸A方向リード線側の端面の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。
第1筒部813と第2筒部814の肉厚は同じであるため、第2筒部814は第1筒部813より内径も大きい。したがって、第2筒部814の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間は第1筒部813の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間よりも大きく、第2筒部814の内面がガラスバルブ10に接触しにくい構成となっている。なお、クリップ部84の基端部は第2筒部814に配置されている。第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きいため、クリップ部84の基端部をガラスバルブ10の外周面からより離すことができ、クリップ部84が板ばねとしてより機能しやすい構造となっている。
第1筒部813と第2筒部814の肉厚は同じであるため、第2筒部814は第1筒部813より内径も大きい。したがって、第2筒部814の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間は第1筒部813の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間よりも大きく、第2筒部814の内面がガラスバルブ10に接触しにくい構成となっている。なお、クリップ部84の基端部は第2筒部814に配置されている。第2筒部814は第1筒部813よりも外径が大きいため、クリップ部84の基端部をガラスバルブ10の外周面からより離すことができ、クリップ部84が板ばねとしてより機能しやすい構造となっている。
図19は、変形例13に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例13は、上記変形例11とは、筒状体821の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子822の筒状体821は、図20に示すように、第1筒部823と、第1筒部823から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部824,825とを有し、第2筒部824,825はそれぞれ第1筒部823よりも外径が大きい。
変形例13は、上記変形例11とは、筒状体821の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子822の筒状体821は、図20に示すように、第1筒部823と、第1筒部823から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部824,825とを有し、第2筒部824,825はそれぞれ第1筒部823よりも外径が大きい。
この構成によれば、下記で説明するバックライトユニットの一組のソケット1600に冷陰極蛍光ランプを設置する際に、第1筒部823と第2筒部824,825との外径差により生じた段差826,827を利用してランプを管軸A方向に位置決めし易い。また、2箇所の段差826,827間の窪み部分828にソケット1600を嵌め込むことによって、位置決め後のランプが管軸A方向へずれ動くのを2箇所の段差826,827によって管軸A方向における2方向から規制できるため、ソケット1600との摩擦による筒状体821の表面の損傷が少ない。なお、上記位置決めは、熱膨張等によりガラスバルブ10の管軸A方向の寸法変動があるため、ガラスバルブ10の両端部の給電端子822の内、一方のみで行うことが好ましい。
第1筒部823と第2筒部824,825の肉厚は同じであるため、第2筒部824,825は第1筒部823より内径も大きい。実施の形態1の薄膜部分32bに相当する部分が形成されていないため、第1の筒部823の内面はガラスバルブ10の外周面に密着している。一方、第2筒部824,825の内面はガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間にはそれぞれ隙間があり、そのうちの管軸A方向リード線側の隙間が非接触部Sになっている。
図21は、変形例14に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例14は、上記変形例12とは、筒状体811の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子832の筒状体831は、第1筒部833と、第1筒部833から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部834,835とを有し、第2筒部834,835はそれぞれ第1筒部833よりも外径が大きい。
変形例14は、上記変形例12とは、筒状体811の外周面に2箇所の段差がある点が大きく異なる。
具体的には、給電端子832の筒状体831は、第1筒部833と、第1筒部833から管軸A方向両側に延設された一対の第2筒部834,835とを有し、第2筒部834,835はそれぞれ第1筒部833よりも外径が大きい。
この構成によれば、変形例12と同様に、第1筒部833と第2筒部834との外径差により生じた段差836に、ソケット(図示せず)の管軸A方向リード線側の端面の一部を押し当てることができ、ランプを管軸A方向に位置決めし易い。また、2箇所の段差836,837間の窪み部分838にソケットを嵌め込むことによって、位置決め後のランプが管軸A方向へずれ動くのを、2箇所の段差836,837によって管軸A方向における2方向から規制できるため、ソケットとの摩擦による筒状体831の表面の損傷が少ない。なお、上記位置決めは、熱膨張等によりガラスバルブ10の管軸A方向の寸法変動があるため、ガラスバルブ10の両端部の給電端子832の内、一方のみで行うことが好ましい。
第1筒部833と第2筒部834,835の肉厚は同じであるため、第2筒部834,835は第1筒部833より内径も大きく、第2筒部834,835の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間は第1筒部833の内面とガラスバルブ10の外周面との隙間よりも大きい。したがって、第2筒部834,835の内面がガラスバルブ10に接触しにくい構成となっている。なお、クリップ部84の基端部は第1筒部833に配置されている。これより、段差836にソケットを押し当てやすい構成となっている。
図22は、変形例15に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例15は、上記変形例4とは、筒状体82のスリット部841を挟んで対向する一対の端縁842,843のそれぞれの一部に、スリット部841を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けた点が大きく異なる。
具体的には、一対の係合部は、前記スリット部841の対向する一方の端縁842の一部を切り欠いて形成した凹部844と、他方の端縁843における凹部844と対向する位置に設けられ、先端が凹部844内に嵌り込んでいる凸部845とからなる。
変形例15は、上記変形例4とは、筒状体82のスリット部841を挟んで対向する一対の端縁842,843のそれぞれの一部に、スリット部841を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けた点が大きく異なる。
具体的には、一対の係合部は、前記スリット部841の対向する一方の端縁842の一部を切り欠いて形成した凹部844と、他方の端縁843における凹部844と対向する位置に設けられ、先端が凹部844内に嵌り込んでいる凸部845とからなる。
この構成によれば、凹部844によって凸部845の管軸A方向の動きが規制されるため、一対の端縁842,843が互いに対向した位置からずれ動くような筒状体82の変形が起こり難く、筒状体82の形状が安定する。また、スリット部841の幅でガラスバルブの外形の寸法公差を吸収することができる。
なお、凹部844及び凸部845は、一対の端縁が互いに対向した位置からずれ動くのを規制できる形状であれば良い。例えば、凹部844は筒状体82の外周面を四角形に切り欠いたものに、凸部845は筒状体82の外周面を四角形に突出させたものに限定されず、四角形以外の多角形に切り欠き或いは突出させたものであっても良い。また、一対の係合部は複数対に設けられていても良い。
なお、凹部844及び凸部845は、一対の端縁が互いに対向した位置からずれ動くのを規制できる形状であれば良い。例えば、凹部844は筒状体82の外周面を四角形に切り欠いたものに、凸部845は筒状体82の外周面を四角形に突出させたものに限定されず、四角形以外の多角形に切り欠き或いは突出させたものであっても良い。また、一対の係合部は複数対に設けられていても良い。
図23は、変形例16に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
図23(a)に示すように、変形例16は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851の内面が面取りされている点が大きく異なる。図23(b)に示す面取り部852は、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851に周方向全体に亘ってテーパ状に形成されている。
図23(a)に示すように、変形例16は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851の内面が面取りされている点が大きく異なる。図23(b)に示す面取り部852は、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部851に周方向全体に亘ってテーパ状に形成されている。
この構成により、給電端子81をガラスバルブ10に挿入した際のガラスバルブ10表面の損傷が抑制され、かつ給電端子81をガラスバルブ10に容易に装着することができる。
図24は、変形例17に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例17は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部861がラッパ状に形成されている点が大きく異なる。この構成により、前記端部861の内径が大きくなっているため、給電端子81をガラスバルブ10に挿入した際、ガラスバルブ10表面の損傷が抑制され、かつ給電端子81をガラスバルブ10に容易に装着することができる。
図24は、変形例17に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例17は、上記変形例15とは、筒状体82の管軸A方向ホロー電極側の端部861がラッパ状に形成されている点が大きく異なる。この構成により、前記端部861の内径が大きくなっているため、給電端子81をガラスバルブ10に挿入した際、ガラスバルブ10表面の損傷が抑制され、かつ給電端子81をガラスバルブ10に容易に装着することができる。
図25は変形例18に係る冷陰極蛍光ランプの給電端子を示す斜視図である。図26は給電端子の冷陰極蛍光ランプへの装着前後の状態を示す図である。
変形例18は、上記変形例9とは、筒状体871の構成が大きく異なる。図25に示すように、筒状体871は、断面が略C字型をなしており、筒状体軸心方向にスリット部872を有する円筒体部873と、円筒体部873の一端部から延設されてなる複数本の(本例では、6本の)短冊状をした弾性舌片874とを有する。弾性舌片874は、円筒体部873の一端から筒状体軸心方向に沿った複数条(本例では、6条)のスリット部875を周方向に等間隔で所定の深さまで開設することにより形成されている。スリット部875のうちの1つが、円筒体部873のスリット部872と繋がった構成であるため、ガラスバルブ10の外形の寸法公差を略C字型部の弾性力により吸収でき、給電端子876をガラスバルブ10の外周面に保持することができる。
変形例18は、上記変形例9とは、筒状体871の構成が大きく異なる。図25に示すように、筒状体871は、断面が略C字型をなしており、筒状体軸心方向にスリット部872を有する円筒体部873と、円筒体部873の一端部から延設されてなる複数本の(本例では、6本の)短冊状をした弾性舌片874とを有する。弾性舌片874は、円筒体部873の一端から筒状体軸心方向に沿った複数条(本例では、6条)のスリット部875を周方向に等間隔で所定の深さまで開設することにより形成されている。スリット部875のうちの1つが、円筒体部873のスリット部872と繋がった構成であるため、ガラスバルブ10の外形の寸法公差を略C字型部の弾性力により吸収でき、給電端子876をガラスバルブ10の外周面に保持することができる。
弾性舌片874の各々は、円筒体部873側の基端部近傍を基点として、全体的に内側に折り曲げられており、さらに、遊端部近傍において、局部的に「く」字状に内側に屈曲されており、弾性舌片874の先端部はラッパ状に広がっている。このように「く」字状に屈曲させたのは、給電端子876を冷陰極蛍光ランプに外挿する際に、弾性舌片874の先端の角でガラスバルブ10の外周面を傷つけないためと、ガラスバルブ10の端部12に挿入しやすくするためであり、ガラスバルブの端部に給電端子を装着する作業が円滑にできる。
ここで、各弾性舌片874の上記「く」字状屈曲部の内側(ガラスバルブ10の外周面側)に張り出した各頂部に内接する仮想円筒の直径は、ガラスバルブ10の外径よりも短く設定されている。
図26に示すように、上記構成からなる給電端子876を、ガラスバルブ10の端部に外挿すると、各弾性舌片874の「く」字の頂部がガラスバルブ10の外周面に当接して、弾性舌片874全体が、前記基端部を基点にガラスバルブ10の径方向外方へ弾性的に撓み(弾性変形し)、その復元力でガラスバルブ10を挟持する。これにより、ガラスバルブ10は、円筒体部873と軸心を略合致させた状態で、円筒体部873内に位置決めされることとなる。
図26に示すように、上記構成からなる給電端子876を、ガラスバルブ10の端部に外挿すると、各弾性舌片874の「く」字の頂部がガラスバルブ10の外周面に当接して、弾性舌片874全体が、前記基端部を基点にガラスバルブ10の径方向外方へ弾性的に撓み(弾性変形し)、その復元力でガラスバルブ10を挟持する。これにより、ガラスバルブ10は、円筒体部873と軸心を略合致させた状態で、円筒体部873内に位置決めされることとなる。
この構成により、筒状体871の外周面全体に等分布荷重が加わるので、ガラスバルブ10の割れを防止することができる。また、筒状体871の内面とガラスバルブ10の外周面との密着性が向上するので、給電端子876をガラスバルブ10に装着後、ガラスバルブ10に対して給電端子876がその管軸方向に移動しにくくすることができる。
なお、弾性舌片874及びスリット部875の形状、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体871内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
なお、弾性舌片874及びスリット部875の形状、個数、配置位置等は、上記のものに限定されないことは言うまでもない。要は、ガラスバルブ10を筒状体871内で弾性支持できるような構成であれば構わない。
図27は変形例19に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例19は、上記変形例9とは、筒状体881の構成が大きく異なる。筒状体881は、金属材料で形成された線状の弾性材料882をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体881を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
変形例19は、上記変形例9とは、筒状体881の構成が大きく異なる。筒状体881は、金属材料で形成された線状の弾性材料882をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体881を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
筒状体881は、第1筒部883と、第1筒部883から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部884とを有し、第2筒部884は第1筒部883よりも外径が大きい。第1筒部883の内面は、ガラスバルブ10の外周面に密着しており、該第1筒部883でガラスバルブ10を保持している。一方、第2筒部884の内面は、ガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間の一部が非接触部Sになっている。また、弾性材料882は、断面が円形であって、筒状体軸心方向に隙間を空けずに密着して形成されており、筒状体881の形状が崩れにくくなっている。
図28は変形例20に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す斜視図である。図29は変形例20に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例20は、上記変形例19とは、弾性材料の構成が大きく異なる。筒状体891は、金属材料で形成された板状の弾性材料892をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体891を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
変形例20は、上記変形例19とは、弾性材料の構成が大きく異なる。筒状体891は、金属材料で形成された板状の弾性材料892をスパイラル状に巻回させたものである。この構成によれば、素材そのもので筒状体891を形成できるため材料損失を少なくすることがきる。
筒状体891は、第1筒部893と、第1筒部893から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部894とを有し、第2筒部894は第1筒部893よりも外径が大きい。第1筒部893の内面は、ガラスバルブ10の外周面に密着しており、該第1筒部893でガラスバルブ10を保持している。一方、第2筒部894の内面は、ガラスバルブ10の外周面と接触しておらず、それら面間には隙間があり、その隙間の一部が非接触部Sになっている。また、板状の弾性材料892は、筒状体891の放熱性を高めるため、筒状体軸心方向に隙間895を空けて形成されている。
図30は、変形例21に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例21は、上記変形例4とは、肉だまり部27に関する構成が異なる。具体的には、肉だまり部27は、ガラスバルブ10の端部12に設けられた凹入部12a内にその全体が没入した状態で埋設されており、その底面は凹入部12aの底面と密接し、かつ、その周面は凹入部12aの側周面との間にリード線径方向に距離Bを保っている。
変形例21は、上記変形例4とは、肉だまり部27に関する構成が異なる。具体的には、肉だまり部27は、ガラスバルブ10の端部12に設けられた凹入部12a内にその全体が没入した状態で埋設されており、その底面は凹入部12aの底面と密接し、かつ、その周面は凹入部12aの側周面との間にリード線径方向に距離Bを保っている。
この構成により、ガラスバルブ10の端部12において、肉だまり部27の底面が密接しているため、リード線22に加わる外部衝撃を抑制することができる。また、肉だまり部27の底面がリード線径方向で隙間を有しているため、半田ディップした場合等に肉だまり部27が熱膨張しガラスバルブ10の端部12が破損することを防止できる。
図31は、変形例22に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
図31は、変形例22に係る冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大断面図である。
変形例22は、上記変形例4とは、肉だまり部27に関する構成が異なる。具体的には、肉だまり部27は、ガラスバルブ10の端部12との間に距離Cの隙間を設けて配置されており、この構成により、リード線22と給電端子30との溶接接合やランプ電流が増大した際、リード線22の肉だまり部27が発熱するが、ガラスバルブ10の端部12との間に隙間を設けているので、肉だまり部27の熱膨張によってガラスバルブ10の端部12に熱応力が加わることがない。その結果、ガラスバルブ10の端部12の破損が抑制されリーク発生を防止することができる。なお、距離Cが0.1mm〜0.5mmである場合は、例えば、予めリード線22に半田デップする場合であっても、隙間部分のリード線22に半田が付着することがないので、ガラスバルブ10の端部12の破損がさらに抑制されリーク発生を防止することができる。
以上、ガラスバルブ10の両端に設けられた給電端子は、上記の実施の形態1、変形例1〜22の形状のものに限らず、それらの組み合わせでもよい。
また、給電端子は、両端とも同じ形状のものに限らず、上記の実施の形態1、変形例1〜22のいずれかとを組み合わせてもよい。
(実験の説明)
上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、電極周辺の温度特性を測定し、給電端子の放熱作用について検討した。
また、給電端子は、両端とも同じ形状のものに限らず、上記の実施の形態1、変形例1〜22のいずれかとを組み合わせてもよい。
(実験の説明)
上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、電極周辺の温度特性を測定し、給電端子の放熱作用について検討した。
また、図32(a)に示すような給電端子を有しない冷陰極蛍光ランプを比較品1(従来相当品)とし、図32(b)に示すように給電端子を有するが、クリップ部84がガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域において接触している冷陰極蛍光ランプを比較品2、図32(c)に示すように上記変形例4の冷陰極蛍光ランプを本発明品とした。そして、近年の高輝度化の要望を考慮して、実験条件としては、点灯周波数40〜100kHz冷陰極蛍光ランプのランプ電流20mA(従来のランプ電流に比べ約3倍)で動作させ、ホロー電極20と対向するガラスバルブ10の表面温度W1および、ガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の表面温度W2を測定した。
なお、本発明品の給電端子81は、内径Dが5mm、長さL1が7mm、L2が3.5mm、L3が1.5mm、厚さが0.1mmのステンレス製の薄厚の金属部材で形成されている。また、比較品2の給電端子81aの寸法は、上記本発明品の給電端子81と実質的に同じであるが、クリップ部84の屈曲部84bがガラスバルブ10内のリード線22と対向するガラスバルブ10の外周面全域において接触している点が異なる。
まず、比較品1は、表面温度W1が約200℃であるのに対し、表面温度W2が約195℃で温度差が約5℃と小さいため、リード線22の周辺に水銀蒸気が滞留することはない。その結果、長寿命でありながら、十分なランプ輝度を有することができる。
それに対し、比較品2は、表面温度W1が約160℃、表面温度W2が約140℃で温度差が約20℃と大きく、リード線22の周辺に水銀蒸気が滞留しやすい。そのため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりやすい。その結果、比較品2は比較品1に比べ寿命が短くなり、ランプ輝度が低下する。
それに対し、比較品2は、表面温度W1が約160℃、表面温度W2が約140℃で温度差が約20℃と大きく、リード線22の周辺に水銀蒸気が滞留しやすい。そのため、放電路の水銀蒸気が不足して冷陰極蛍光ランプのランプ輝度が低下したり、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりやすい。その結果、比較品2は比較品1に比べ寿命が短くなり、ランプ輝度が低下する。
しかしながら、本発明品では、表面温度W1が約165℃であるのに対し、表面温度W2が約160℃で温度差が約5℃と小さいため、比較品1と同様にリード線22の周辺に水銀蒸気が滞留することはない。また、比較品1に比べ表面温度W1を約35℃下げることができるので、ホロー電極内面のスパッタ量を低減することができ、かつホロー電極先端部がガラスバルブ内面に当接したとき、ホロー電極先端部の熱によりガラスバルブ内面が熱溶融するのを防止することができることがわかる。さらに、上記の温度差が約5℃と小さいため、安定したランプ輝度を得ることができ、ランプ輝度の立ち上がりが遅くなったりする現象が起こりにくいことがわかる。
なお、本発明は、ホロー電極20の電極本体21における筒部23と対向するガラスバルブ10の外表面にクリップ部84の屈曲部84bを当接させているが、その当接部には高温になったホロー電極20があるので、水銀蒸気が滞留することはない。
また、本発明は、クリップ部84の屈曲部84bが一対のホロー電極20の先端間にあって、ホロー電極20の先端近傍におけるガラスバルブ10の外表面で当接した場合においても、前記当接部分の温度が表面温度W1より低い温度となるが、この温度勾配が水銀蒸気の移動方向であり、水銀蒸気が滞留することはない。したがって、クリップ部84の屈曲部84bの取り付け位置は、ホロー電極20の筒部23および上記先端近傍のガラスバルブ10の外表面に設けることが好ましい。
また、本発明は、クリップ部84の屈曲部84bが一対のホロー電極20の先端間にあって、ホロー電極20の先端近傍におけるガラスバルブ10の外表面で当接した場合においても、前記当接部分の温度が表面温度W1より低い温度となるが、この温度勾配が水銀蒸気の移動方向であり、水銀蒸気が滞留することはない。したがって、クリップ部84の屈曲部84bの取り付け位置は、ホロー電極20の筒部23および上記先端近傍のガラスバルブ10の外表面に設けることが好ましい。
また、上記ランプ電流20mAにおいて説明したが、ランプ電流3.5〜22mAであっても本発明の同様な効果がある。
次に、上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、リード線22のガラスバルブ10に封止された部分の表面粗さRaと、剥離発生強度Nとの相関関係を調べた。
測定用として、図33に示すような給電端子を有しない冷陰極蛍光ランプを用いた。該冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ10の外径が4mm、内径が3mm、ガラスバルブ10の端部に設けられたビード12bの外径が2.78mm、管軸A方向の長さEが2mm、内部リード線25の線径Fが0.8mm、肉だまり部27とガラスバルブ10の端部12との距離Cが0.25mm、ニッケル製のホロー電極20の外径Gが2.7mm、管軸A方向の長さが10mmである。
次に、上記実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプにおいて、リード線22のガラスバルブ10に封止された部分の表面粗さRaと、剥離発生強度Nとの相関関係を調べた。
測定用として、図33に示すような給電端子を有しない冷陰極蛍光ランプを用いた。該冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ10の外径が4mm、内径が3mm、ガラスバルブ10の端部に設けられたビード12bの外径が2.78mm、管軸A方向の長さEが2mm、内部リード線25の線径Fが0.8mm、肉だまり部27とガラスバルブ10の端部12との距離Cが0.25mm、ニッケル製のホロー電極20の外径Gが2.7mm、管軸A方向の長さが10mmである。
表面粗さRaとしては、走査型共焦点赤外レーザ顕微鏡(オリンパス株式会社製、LEXT.OLS3000)を用いて内部リード線25の表面粗さRaを5回測定し、その平均値より求めた。具体的には、図34に示すように、内部リード線25の外周面をリード軸心方向に沿って260μm、リード周方向に位置を等間隔にずらしながら(1)〜(5)の線分で示す位置を測定した。
剥離発生強度Nとしては、リード線22に外力が加わる等してリード線25からガラスが剥離するときの強度であって、プッシュプルゲージ(株式会社イマダ製、DS2−500N)及び歪観測計器を用いた横荷重試験により測定した。具体的には、図35に示すように、ビード12a(ガラスバルブ10の端部12)から0.50mm離れた位置に、プッシュプルゲージの検出先端部900を速度1mm/minで押し当て、歪観測計器でその様子を観測しながら剥離が発生する瞬間のプッシュプルゲージの測定値を読み取った。
図36は表面粗さRa及び剥離発生強度Nの測定結果を示す図である。図37は表面粗さRaと剥離発生強度Nとの相関関係を示す図である。
図36に示すように、表面粗さが0.2Ra〜0.8Raの場合、封止強度が十分であるため、ビード12(封止部分)にリークは発生しなかった。また、ビード12(封止部分)に気泡の発生もなかった。
図36に示すように、表面粗さが0.2Ra〜0.8Raの場合、封止強度が十分であるため、ビード12(封止部分)にリークは発生しなかった。また、ビード12(封止部分)に気泡の発生もなかった。
一方、表面粗さが0.08Raの場合、封止強度が不十分なためビード12(封止部分)にリークが発生した。また、表面粗さが0.99Raの場合、端部12に気泡が発生した。これはリード線22のガラスバルブ10に封止された部分の表面の凹凸が大き過ぎると(表面が粗過ぎると)、その凹部にガラスが入り込まず、気泡が発生しやすくなるからだと考えられる。このような気泡もリークの原因となりうるため好ましくない。
測定結果をまとめると、図37に示すように、表面粗さRaと剥離発生強度Nとには相関関係が見られた。
(バックライトユニットの説明)
図38は、本願発明の一実施形態にかかるバックライトユニット等の概略構成を示す分解斜視図であり、図39は、冷陰極蛍光ランプの取り付け状態を説明する図である。
(バックライトユニットの説明)
図38は、本願発明の一実施形態にかかるバックライトユニット等の概略構成を示す分解斜視図であり、図39は、冷陰極蛍光ランプの取り付け状態を説明する図である。
図38に示すように、本発明の一実施形態にかかるバックライトユニット1000は、液晶テレビ用の直下方式のバックライトユニットであって、その構造は、基本的に従来のバックライトユニットの構造に準ずる。
バックライトユニット1000は、外囲器1100、拡散板1200、拡散シート1300およびレンズシート1400を備え、液晶パネル1500の背面に配置して用いられる。
バックライトユニット1000は、外囲器1100、拡散板1200、拡散シート1300およびレンズシート1400を備え、液晶パネル1500の背面に配置して用いられる。
外囲器1100は、白色のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製の箱体であって、図39に示すように、略方形の反射板1110と、前記反射板1110の周縁を囲む側板1120〜1150とからなる。外囲器1100の内部には、例えば前記実施形態1の複数の冷陰極蛍光ランプ1が並設されており、それら冷陰極蛍光ランプ1の光は、前記外囲器1100の開口1160から拡散板1200に向けて放出される。
反射板1110には、各冷陰極蛍光ランプ1の取り付け位置に対応する位置に、それぞれ一組のソケット1600が配置されている。各ソケット1600は、例えばりん青銅等の銅合金製或いはアルミニウム製の板材を折り曲げて加工したものであって、一対の挟持片1610,1620と、それら挟持片1610,1620を下端縁で連結する連結片1630とからなる。挟持片1610,1620には、冷陰極蛍光ランプ1の外形に合わせた凹部が設けられており、前記凹部内に冷陰極蛍光ランプ1を嵌め込めば、前記挟持片1610,1620の板ばね作用によって前記冷陰極蛍光ランプ1がソケット1600に保持されるとともに、前記ソケット1600と給電端子30とが電気的に接続される。バックライトユニット1000に取り付けられた冷陰極蛍光ランプ1には、前記バックライトユニット1000の点灯回路(不図示)からソケット1600を介して電力が供給される。
拡散板1200は、ポリカーボネート(PC)樹脂製の板体であって、外囲器1100の開口1160を塞ぐように配置されている。拡散シート1300は、ポリカーボネート樹脂製であり、レンズシート1400は、アクリル樹脂製であって、それぞれ拡散板1200に順次重ね合わせるようにして配置されている。
以上、本発明に係るバックライトユニットを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係るバックライトユニットは、上記の実施の形態に限定されない。例えば、直下方式のバックライトユニットに限定されず、液晶パネルの背面に導光板を配置し、前記導光板の端面に冷陰極蛍光ランプ1を配置したエッジライト方式(サテライト方式または導光板方式ともいう)のバックライトユニットであってもよい。
以上、本発明に係るバックライトユニットを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係るバックライトユニットは、上記の実施の形態に限定されない。例えば、直下方式のバックライトユニットに限定されず、液晶パネルの背面に導光板を配置し、前記導光板の端面に冷陰極蛍光ランプ1を配置したエッジライト方式(サテライト方式または導光板方式ともいう)のバックライトユニットであってもよい。
(液晶表示装置の説明)
図40に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す一部破断斜視図である。図40に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置2000は、例えば32inch液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット2100と液晶画面ユニット2100の背面に配された本実施の形態に係るバックライトユニット1000と点灯回路2200とを備える。
図40に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す一部破断斜視図である。図40に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置2000は、例えば32inch液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット2100と液晶画面ユニット2100の背面に配された本実施の形態に係るバックライトユニット1000と点灯回路2200とを備える。
液晶画面ユニット2100は、公知のものであって、例えば、カラーフィルタ基板、液晶、TFT基板、駆動モジュール等(図示せず)を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
点灯回路2200は、バックライトユニット1000の内部の冷陰極放電ランプ100を点灯させる。
点灯回路2200は、バックライトユニット1000の内部の冷陰極放電ランプ100を点灯させる。
以上、本発明に係る液晶表示装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る液晶表示装置は、上記の実施の形態に限定されない。
本発明に係る冷陰極放電ランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置は、照明分野全般に利用可能である。
1 冷陰極蛍光ランプ
10 ガラスバルブ
20 ホロー電極
22 リード線
30 給電端子
31 筒状体
10 ガラスバルブ
20 ホロー電極
22 リード線
30 給電端子
31 筒状体
Claims (47)
- ガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端部内側にそれぞれ設けられたホロー電極と、前記ガラスバルブの両端部外側に設けられ、前記ホロー電極のリード線と接続された給電端子とを備え、前記給電端子は前記ガラスバルブの外周面を包囲するよう設けられた導電性の筒状体を有し、前記筒状体は少なくとも前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周表面全域において概ね非接触にしたものであることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体の内面が前記ホロー電極と対向するガラスバルブの外周面に密接していることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向リード線側に延設された第2筒部とを有し、該第2筒部は前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、第1筒部と、該第1筒部から筒状体軸心方向両側に延設された一対の第2筒部とを有し、該一対の第2筒部はそれぞれ前記第1筒部よりも外径が大きいことを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、その軸心方向にスリット部を有し断面が略C字型をなしていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、前記スリット部を挟んで対向する一対の端縁のそれぞれの一部に、前記スリット部を跨いで互いに係合する一対の係合部を設けたことを特徴とする請求項5に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体の一対の係合部は、前記スリット部の対向する一方の端縁に凹部を、他方の端縁に凸部をそれぞれ形成したものであることを特徴とする請求項6に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、少なくともその軸心方向リード線側と反対側の端部の内面が面取りまたはラッパ状に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、周方向に沿って複数設けられた弾性舌片を有し、この複数の弾性舌片により前記ガラスバルブの外周面を挟持していることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記弾性舌片の先端部はラッパ状に広がっていることを特徴とする請求項9に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体がスパイラル状に巻回された金属材料で形成されたものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、線状または帯状の弾性材料で筒状体軸心方向に密着して形成されたものであることを特徴とする請求項11に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、前記ガラスバルブの外周表面上に半田または主成分が銅若しくは銀で形成された導電膜と、この導電膜を介して設けられた薄厚の金属とで構成されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体と前記ガラスバルブの外周表面とが非接触である部分は、前記導電膜を非形成したものであることを特徴とする請求項13に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体の内面の一部のみが前記ガラスバルブの外周面に接触していることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体は、その内面には径方向内側に突出して、前記ガラスバルブ内のリード線と対向する前記ガラスバルブの外周表面全域以外の前記ガラスバルブの外周面を押圧し、前記ガラスバルブに支持される支持部材を有していることを特徴とする請求項15に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものであることを特徴とする請求項16に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記支持部材は、前記筒状体の一端側から他端側に延出すると共に前記一端側から前記ガラスバルブ側に折曲して形成された複数の帯状体であることを特徴とする請求項16に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記支持部材は、前記筒状体の一部が折り曲げられ、その折り曲げの一部を前記ガラスバルブの外周面に押圧するものと、前記筒状体の内面に形成された前記ガラスバルブの外周面側に突出する複数のダボとで構成されたものであることを特徴とする請求項16に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記肉だまり部の少なくとも一部がニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有しているものであることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部において、その底面を密接、または、その底面を密接かつ前記リード線の径方向で隙間を有して埋設されたものであることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記肉だまり部は、前記ガラスバルブの端部との間に隙間を設けたものであることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記隙間は、0.1mm〜0.5mmであることを特徴とする請求項23に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記肉だまり部は、前記リード線の軸心と直交する断面が円形状であり、その最大径が前記リード線の最大外径より大きく前記ガラスバルブの最大外径より小さい寸法であることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記リード線よりも外径の大きい肉だまり部を有し、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、ニッケル材料、鉄材料又はニッケルメッキからなり前記給電端子が接続される外部リード線と、該外部リード線とは異なる材質からなり前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記外部リード線が前記内部リード線の線よりも線径を細くした、かつ、前記外部リード線は前記内部リード線より熱伝導率が小さいものであることを特徴とする請求項21に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線の少なくとも前記ガラスバルブに封着されている部分の表面粗さが、0.2Ra〜0.8Raであることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線の一端部は、前記ホロー電極と溶接固定され、その一端部の表面が0.2Ra〜0.8Raであり、かつ面取り寸法は径方向の長さが0.08mm〜0.15mmで軸方向の長さが0.1mm〜0.25mmであることを特徴とする請求項28記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記給電端子は、前記筒状体から筒状体軸心方向リード線側に延出し、前記リード線の一部と接続される接続部を備えたものであることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記給電端子は、前記筒状体が前記ガラスバルブの端部外周に外挿されたものであり、前記筒状体の筒状体軸心方向一端から外側に延出する帯状の導出部と、該導出部の先端部に設けられ、前記リード線の一部と接続される接続部とを備えたものであることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線より熱伝達率が大きいものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記筒状体の接続部は、熱伝達率が75W/(m・K)〜435W/(m・K)で、かつ、導電率が9×106S/m〜65×106S/mであることを特徴とする請求項32記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の一部外周表面に接近するようにU字部が形成され、前記U字部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の一部外周表面に対し接近して包囲するように筒状部が形成され、前記筒状部の部分がかしめられ、前記リード線と接続されたものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の一部外周表面を挟むように前記導出部の先端から折曲して形成されたものであることを特徴とする請求項31記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の外周表面を挟持する一対の挟持片を有し、前記一対の挟持片のそれぞれの押圧力を前記リード線に対し少なくとも100g以上で、前記リード線を挟持して接続されたものであることを特徴とする請求項36に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の一端面に面接触するように前記導出部の延出先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする請求項31記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、前記リード線の一部外周表面に接触するように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであることを特徴とする請求項31記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、貫通孔又は切欠部が形成された接続面を有し、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線が挿入されるように前記導出部の先端より先の部分を折曲して形成されたものであり、前記貫通孔又は切欠部に前記リード線を挿入し、前記接続面と前記リード線とを軟質金属を介して接続されたものであることを特徴とする請求項31記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、前記給電端子と接合される部分に、前記ガラスバルブに封着される部分よりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記リード線は、前記給電端子が接続される外部リード線と、前記ホロー電極が接合された内部リード線とを接合したものであり、前記接合部に前記内部リード線のよりも外径の大きい肉だまり部を有し、前記接続部は、その一部を前記肉だまり部に当接させたものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記接続部は、さらに溶接又は軟質金属により前記リード線の一部外周面と接続されたものであることを特徴とする請求項30または請求項31に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が3wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 前記ガラスバルブは酸化ナトリウムの含有率が5wt%〜20wt%の範囲のガラス材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
- 光源として、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とするバックライトユニット。
- 液晶ディスプレイパネルと、請求項46記載のバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットは、請求項1記載の冷陰極蛍光ランプを複数本収納する外囲器を有し、前記外囲器が前記液晶ディスプレイパネルの背面に配されていることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008016135 | 2008-01-28 | ||
JP2008016135 | 2008-01-28 | ||
PCT/JP2009/000130 WO2009096144A1 (ja) | 2008-01-28 | 2009-01-15 | 冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009096144A1 true JPWO2009096144A1 (ja) | 2011-05-26 |
Family
ID=40912501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009516801A Withdrawn JPWO2009096144A1 (ja) | 2008-01-28 | 2009-01-15 | 冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2009096144A1 (ja) |
KR (1) | KR20100113018A (ja) |
CN (1) | CN101681752A (ja) |
TW (1) | TW200949892A (ja) |
WO (1) | WO2009096144A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4826767B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2011-11-30 | サンケン電気株式会社 | 放電管用コネクタ、コネクタ付き放電管及び面光源装置 |
KR100960179B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2010-05-26 | 샤프 가부시키가이샤 | 방전관, 페룰, 조명 장치, 표시 장치 및 텔레비전 수신 장치 |
ATE538488T1 (de) * | 2006-06-30 | 2012-01-15 | Sharp Kk | Elektrische entladungsröhre, ringbeschlag und beleuchtungsvorrichtung, anzeige sowie fernsehempfänger mit dieser entladungsröhre |
-
2009
- 2009-01-15 CN CN200980000052A patent/CN101681752A/zh active Pending
- 2009-01-15 JP JP2009516801A patent/JPWO2009096144A1/ja not_active Withdrawn
- 2009-01-15 WO PCT/JP2009/000130 patent/WO2009096144A1/ja active Application Filing
- 2009-01-15 KR KR1020097010129A patent/KR20100113018A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-01-19 TW TW098101893A patent/TW200949892A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009096144A1 (ja) | 2009-08-06 |
CN101681752A (zh) | 2010-03-24 |
TW200949892A (en) | 2009-12-01 |
KR20100113018A (ko) | 2010-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090195188A1 (en) | Cold-cathode fluorescent lamp having thin coat as electrically connected terminal, production method of the lamp, lighting apparatus having the lamp, backlight unit, and liquid crystal display apparatus | |
JP4249689B2 (ja) | 外部電極型放電ランプおよびその製造方法 | |
KR100491588B1 (ko) | 외부 전극 방전 램프 | |
EP1298704B1 (en) | Cold cathode fluorescent lamp with a double-tube construction | |
KR100940372B1 (ko) | 외부 전극형 방전 램프 및 그 제조 방법, 및 액정디스플레이 장치 | |
US20090237597A1 (en) | Cold-cathode fluorescent lamp, backlight unit, and liquid crystal display | |
WO2009096144A1 (ja) | 冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 | |
JP2006294593A (ja) | 冷陰極蛍光ランプおよびバックライトユニット | |
JP4373460B2 (ja) | 放電ランプ及びバックライト | |
JP2010192133A (ja) | 放電ランプ、バックライトユニット、および液晶ディスプレイ装置 | |
US7999452B2 (en) | Connecting member improved in assemblability with respect to a connection object and a combination thereof | |
JP2007157565A (ja) | 点灯装置、バックライトユニットおよび液晶テレビ | |
WO2009104395A1 (ja) | 冷陰極蛍光ランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
JP2007226982A (ja) | 冷陰極蛍光ランプ、点灯装置、バックライトユニットおよび液晶ディスプレイ装置 | |
JP4150349B2 (ja) | 冷陰極蛍光ランプおよびバックライトユニット | |
KR200396748Y1 (ko) | 외부 전극형 형광램프용 캡 | |
JP2007157632A (ja) | 冷陰極放電ランプ、バックライトユニット及び冷陰極放電ランプの製造方法 | |
JP2007157564A (ja) | 点灯装置、バックライトユニットおよび液晶テレビ | |
JP4891619B2 (ja) | 冷陰極蛍光管の製造方法 | |
JP2006351460A (ja) | 冷陰極蛍光ランプおよびバックライトユニット | |
JP2009152103A (ja) | 冷陰極放電ランプ用給電端子、冷陰極放電ランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
JP2001338511A (ja) | 冷陰極放電ランプユニットおよびその製造方法 | |
JP2008146841A (ja) | 電極マウント、放電ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置 | |
KR20090101436A (ko) | 급전단자, 당해 급전단자부 냉음극 방전램프, 당해 냉음극 방전램프를 구비한 백라이트 유닛, 및 당해 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 | |
JPH08203473A (ja) | 低圧放電ランプ装置および照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120403 |