JPH04298950A - 冷陰極放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極として冷陰極を用
いたけい光ランプのような冷陰極放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置のバックライトとして従来
、特開平１−２４３３６２号に示すような電極およびそ
の封着構造を有する小形けい光ランプが提案されている
。このランプは、バルブ径が５ｍｍ以下できわめて細い
にも拘らず電極予熱形のフィラメント電極、すなわち熱
陰極を用いているので、点灯中の温度上昇が大きく、バ
ルブや電極の熱劣化が激しくて短い寿命になる。

【０００３】また、上記ランプの電極封着構造は、バル
ブの軸方向に沿って肉厚となっているステムにバルブの
軸方向に沿ってフィラメント電極を配置した構造である
から、バルブ端部から電極先端までの電極高さが大きく
なり、バルブ全長に対する有効発光長が短くなる欠点が
ある。

【０００４】上記のような熱陰極けい光ランプに対し、
最近では、冷陰極けい光ランプを使用する場合が多くな
っている。冷陰極けい光ランプはバルブの内面にけい光
体被膜を形成するとともに、端部に冷陰極を封装して構
成してあり、冷陰極は点灯中の温度上昇が比較的小さい
のでバルブや電極の熱劣化が少なくて長寿命になるとと
もに、バルブ径を小さくすることができるのでランプ全
体をコンパクト化することができる等の利点がある。

【０００５】しかし、従来の冷陰極けい光ランプは、電
極封着構造が、図６の（ａ）図または（ｂ）図に示され
る構造を採用していた。すなわち、図６の（ａ）図に示
される例は、ガラスバルブ１の端部をフレアステム２で
閉塞し、このフレアステム２に気密に貫通されたリード
線３、３に冷陰極４を接合してある。冷陰極４はニッケ
ルまたはその合金からなり、この例の場合は円筒形をな
している。この円筒形冷陰極４は円筒形の中心軸がバル
ブ軸に沿うように放電空間側に向かっている。なお、円
筒形冷陰極４の内面にはゲッタ７（図６の（ｂ）を参照
）が付着されており、またバルブ１の内面には図示しな
いけい光体被膜が形成されている。また、図６の（ｂ）
図に示される他の例は、冷陰極６が屋根形をなしており
、その尖った先端を放電空間側に向けて配置してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷陰極けい光ランプは、電極が冷陰極であるからバ
ルブ径を小さくすることができるが、この場合もバルブ
端部から電極先端までの電極高さＬ５　、Ｌ６　が大き
い不具合がある。つまり、これら従来のランプはいづれ
も、フレアステム２を用いているので電極高さが高くな
り、このためバルブ長に対する有効発光長が短くなる。 よって、折角バルブ径を小さくしてもバルブ長さを短く
することができず、ランプの小形化に制約を受けていた
。この結果、液晶用バックライトとしてコンパクト化に
限度があった。

【０００７】このようなことから、ステムをフレアステ
ムからボタンステムに変更することが進められている。 ボタンステムはフレアステムに比べて偏平であるから電
極高さを低くすることができる。

【０００８】しかし、従来の冷陰極は、図６の（ａ）図
および（ｂ）図に示す通り、筒形冷陰極または屋根形冷
陰極であるためこれら電極自身が電極高さを高くする原
因となっており、依然として有効発光長さを大きくする
ことに制約があった。

【０００９】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、電極高さを低くし
てバルブ長に対する有効発光長さを長くすることができ
る冷陰極放電灯を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の１番目は、ガラ
スバルブの端部にステムを介して冷陰極を封装した冷陰
極放電灯において、上記ステムはバルブ軸方向に薄肉な
形状、例えばボタン形や浅皿形などのような偏平ステム
とし、上記冷陰極はこの偏平ステムに沿う偏平な形状を
なしていることを特徴とする。

【００１１】本発明の２番目は、ステムがバルブ軸方向
に薄肉な偏平ステムであり、このステムのリード線が貫
通する箇所を厚肉とし、このリード線に接合された冷陰
極は上記偏平ステムに沿う偏平形状をなし、この偏平な
冷陰極は上記肉厚部を避けて偏平ステムに接近して配置
したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の１番目によると、ステムが偏平である
ことに加えて、冷陰極も偏平であるから、電極高さを低
くすることができる。

【００１３】本発明の２番目によると、ステムが偏平で
あるとともに冷陰極も偏平であるから、電極高さを低く
することができ、しかもリード線が貫通する箇所は肉厚
であるから気密性が向上するとともにリード線の支持強
度が高くなり、さらに偏平な冷陰極は上記肉厚部を避け
て偏平ステムに接近して配置したので、電極高さを低く
することができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明について、図１に示す第１の実施
例にもとづき説明する。

【００１５】図において、１はガラスバルブであり、内
面に図示を省略したけい光体被膜が形成されている。本
実施例のバルブ１は断面円形をなしており、端部にはボ
タンステム１０が接合されている。ボタンステム１０は
板厚２ｍｍ程度のガラス円板からなり、円形の周囲に段
部１１を有し、この段部１１がガラス接着剤（フリット
ガラス）１２によりバルブ１の開口端部に気密に接着さ
れている。上記ボタンステム１０には中心点を挾んで対
角位置に、リード線１３と加熱金属線１４がそれぞれ封
着されている。

【００１６】リード線１３の内端部には冷陰極１５が溶
接されている。冷陰極１５は例えばニッケルまたはニッ
ケル合金を矩形プレート形に形成したもので、上記リー
ド線１３の端部に溶接されており、このリード線１３を
略直角に曲げることにより、ボタンステム１０に対面す
るように配置されている。したがって、この冷陰極１５
はバルブ軸に対して直交するように設けられ、放電空間
に対して対面し、つまり偏平なボタンステム１０に沿っ
て偏平に構成されている。

【００１７】また、上記加熱金属線１４は、上記リード
線と同様に、ボタンステム１０を貫通しているが冷陰極
１５には接合されていなく、離れている。この加熱金属
線１４は、上記ステム１０をバルブ１に接合する場合の
加熱体となる。すなわち、上記ボタンステム１０をバル
ブ１に接合する場合、ステム１０とバルブ１端部との間
にリング状のガラス接着剤１２を挾み、この状態で例え
ば高周波誘導加熱を行う。この高周波加熱によりガラス
接着剤１２が加熱溶融するので、ステム１０をバルブ１
に融着することができる。このとき、あらかじめステム
１０に貫通されているリード線１３および加熱金属線１
４も高周波を受けて温度上昇し、この熱がステム１０を
通じてガラス接着剤１２に伝えられる。これらリード線
１３および加熱金属線１４が存在すると、これらが無い
場合に比べてガラス接着剤１２の温度上昇が早くなる。 また、リード線１３だけを貫通して加熱金属線１４が無
い場合は、ステム１０における温度上昇が不均衡になり
、リード線１３が貫通している部分の温度が早く高くな
るので、ガラス接着剤１２の加熱がばらつく。これに対
し、加熱金属線１４をリード線１３と対称位置に設ける
と温度分布を均等化することができ、ガラス接着剤１２
を均等に加熱することができる。

【００１８】このような構成においては、バルブ１の端
部を閉塞するステムとしてボタンステム１０を用いたの
で、従来のようにフレアステムを用いる場合に比べて電
極高さを低くすることができる。しかも、冷陰極１５は
、ボタンステム１０の偏平形状に沿うように平坦な形状
をなしてステム１０に対面してあるから、電極も偏平に
なる。

【００１９】このため電極高さＬ１　を従来の図６（ａ
）図の場合に比べて、バルブ一端側で３ｍｍ以上も低く
することができる。よって、バルブ長に対する有効発光
長が長くなり、冷陰極を用いることによりバルブ径を小
さくすることができることに加えて、バルブ長さを短く
することができるので、ランプの小形化に有利となる。 このため、液晶用バックライトのコンパクト化が実現で
きる。

【００２０】また、偏平な冷陰極１５はその広い面が放
電空間に対して対面するようになるので、動作中に陽光
柱に対面する面積が大きくなり、電子の放出量が増して
電極効率が高くなり、発光効率の向上が可能になる。

【００２１】なお、加熱金属線１４は前述したように、
ステムを封止する場合に高周波等の熱を受けて温度上昇
し、この熱でガラス接着剤１２を加熱してガラス接着剤
１２の温度上昇を促す。なお、本発明は上記第１の実施
例の制約されるものではない。

【００２２】すなわち、図２は本発明の第２の実施例を
示すもので、ステムとして浅皿形の偏平なステム２０を
用いている。この場合、浅皿形ステム２０の開口部に、
一対のリード線２２、２２を径方向に向けて導通する挿
通溝２１、２１を形成し、したがってステム２０は灰皿
のような形状をなしている。このような灰皿形状のステ
ム２０はガラスを加熱軟化して成形型によりプレスする
ことにより容易に製造することができる。

【００２３】上記挿通溝２１、２１に挿通されたリード
線２２、２２の内部端には円板形の冷陰極２３が接合さ
れている。このような浅皿形のステム２０はドーナツ形
のガラス接着剤１２によりバルブ１の端部に気密に接合
される。これによりバルブ１の端部においては、挿通溝
２１、２１を通じてバルブ軸と交差する方向にリード線
２２、２２が導出され、これらリード線２２、２２に支
持された冷陰極２３がステム２０に対面して偏平な電極
となる。

【００２４】このような構成の第２実施例の場合も、バ
ルブ１の端部を閉塞するステムとして浅皿形状の偏平な
ステム２０を用いたので、電極高さＬ２　を低くするこ
とができ、しかも、冷陰極２３はボタンステム２０の偏
平形状に沿うように平坦な形状をなしてステム２０に対
面してあるから、電極も偏平になり、このため電極高さ
Ｌ２　を低くすることができる。よって、この場合もバ
ルブ長に対する有効発光長が長くなる。

【００２５】また、リード線２２、２２がバルブ１の径
方向に導出されるから、バルブ１の軸方向の外側に余分
なスペースが不要となり、ランプを収容するケーシング
やランプを取付けるシャーシが小形化できる。なお、リ
ード線２２、２２を導く挿通溝２１、２１はバルブ１の
開口端面に形成してもよい。さらに、図３は本発明の第
３の実施例を示す。本実施例は、上記図２に示す第２の
実施例とは、ステムおよび電極の形状が異なる。

【００２６】すなわち、本実施例のステムは平板形の偏
平なステム５０を用いており、この平板形ステム５０の
バルブ１内に臨む面に、一対のリード線２２、２２を径
方向に向けて導通する挿通溝５１を一文字形状に形成し
てある。したがって、本実施例の平板形ステム５０は、
図２に示す第２の実施例の灰皿形ステム２０に比べ、周
囲に立上り壁をもたない形状となっている。上記挿通溝
５１に挿通されたリード線２２、２２の内部端には、断
面コ字形に成形した冷陰極５３が接合されている。

【００２７】このような平板形のステム５０もドーナツ
形のガラス接着剤１２によりバルブ１の端部に気密に接
合される。これによりバルブ１の端部においては、挿通
溝５１を通じてバルブ軸と交差する方向にリード線２２
、２２が導出され、これらリード線２２、２２に支持さ
れた冷陰極５３がステム５０に対面して偏平な電極とな
る。なお、断面コ字形に成形された冷陰極５３は、両側
端がステム５０の内面に当接されている。

【００２８】このような構成の第３実施例の場合も、バ
ルブ１の端部を閉塞するステムとして偏平なステム５０
を用いたので、電極高さを低くすることができ、しかも
、冷陰極５３はボタンステム５０の偏平形状に沿うよう
に平坦な形状をなしてステム５０に対面してあるから、
電極も偏平になり、このため電極高さＬ２　´を低くす
ることができる。そしてまた、本実施例の場合は、図２
に示す第２の実施例の灰皿形ステム２０に比べ、周囲に
立上り壁をもたない形状となっているから、電極高さを
さらに低くことができる。よって、この場合もバルブ長
に対する有効発光長をさらに長くすることができる。 また、断面コ字形に成形された冷陰極５３の両側端をス
テム５０の内面に当接させることにより、冷陰極５３の
位置決めが容易になる。なお、挿通溝５１はステム５０
の径方向の端部のみに形成してもよい。図４は本発明の
第４の実施例を示す。

【００２９】この実施例は、バルブ３０の断面が長円形
状をなしたいわゆる偏平バルブを使用しており、この端
部を閉塞するボタンステム３１も長円形状の偏平なガラ
ス板にて形成されている。

【００３０】本実施例の場合、バルブ３０端部とボタン
ステム３１の位置合わせを容易にし、およびリード線２
２、２２の気密保持を確実にするため、ボタンステム３
１に突起形状の肉厚部３２、３２を形成してある。これ
ら肉厚部３２、３２の周囲にバルブ３０の端部が嵌合す
るようになっている。したがって、組付ける場合の位置
合わせが容易になる。

【００３１】また、これら肉厚部３２、３２にはリード
線１３および加熱金属線１４が貫通されており、リード
線１３には偏平な冷陰極１５が接合されている。このリ
ード線１３は折り曲げられており、冷陰極１５は肉厚部
３２、３２間の凹部に配置されてボタンステム３１に接
近している。

【００３２】このような構成の場合、リード線１３およ
び加熱金属線１４は肉厚部３２、３２を貫通しているの
で、薄肉の場合に比べて気密性が良くなり、かつ封着強
度も向上する。そして、偏平な冷陰極１５は肉厚部３２
、３２間の凹部に配置されていてボタンステム３１に接
近しているので、電極高さＬ３　を低くすることができ
、バルブ長に対する有効発光長を長くすることができる
。図５は本発明の第５の実施例を示す。

【００３３】この実施例は、バルブ３０の断面が長円形
状をなした偏平バルブを使用しており、この端部を閉塞
するボタンステム３１も長円形状の偏平なガラス板にて
形成されている。

【００３４】本実施例の場合、ボタンステム３１に一対
のリード線１３を貫通するとともに、１本以上の加熱金
属線１４、１４を貫通してある。ボタンステム３１は、
これの外側に被せたガラス接着剤４０を高周波誘導加熱
などにより溶融させることにより、このガラス接着剤４
０でバルブ３０に気密に接合されている。

【００３５】このような高周波加熱によるガラス接着剤
４０の加熱溶融時に、リード線１３、１３および加熱金
属線１４、１４が加熱され、ボタンステム３１を介して
ガラス接着剤４０に熱を伝える。この場合、リード線１
３、１３および加熱金属線１４、１４の使用数が多いの
で、ガラス接着剤４０の加熱溶融が促され、またリード
線１３、１３および加熱金属線１４、１４の配置が対称
であるから加熱具合が均等になされるので、確実な接着
が可能になる。

【００３６】また、上記実施例では、けい光ランプの場
合を説明した。けい光ランプはバルブ内に水銀と希ガス
を封入してあるが、本発明はこれに限らず、水銀を使用
せずにキセノなどの希ガスだけを封入したいわゆる希ガ
ス放電灯であってもよい。また、本発明は液晶表示装置
のバックライトに制約されるものではなく、各種光源や
計器の指針などにも適用可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の１番目によ
ると、ステムが偏平であることに加えて、冷陰極も偏平
であるから、電極高さを低くすることができる。したが
ってバルブ長に対する有効発光長さを長くすることがで
き、冷陰極を使用することによりバルブ径を細くするこ
とができることに加えてバルブ長を短くすることができ
るので、ランプのコンパクト化に有効である。

【００３８】また、本発明の２番目によると、ステムが
偏平であるとともに冷陰極も偏平であるから、電極高さ
を低くすることができ、しかもリード線が貫通する箇所
は肉厚であるから気密性が向上するとともにリード線の
支持強度が高くなり、さらに偏平な冷陰極は上記肉厚部
を避けて偏平ステムに接近して配置したので、電極高さ
を低くすることができる。

【００３９】また、上記いづれの発明の場合も、偏平な
冷陰極はその広い面が放電空間に対面するようになるの
で、電子の放出量が増して電極効率が高くなり、発光効
率の向上が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、（ａ）図は冷陰
極けい光ランプの分解した斜視図、（ｂ）図は組立て状
態の斜視図、（ｃ）図は断面図。

【図２】本発明の第２の実施例を示し、（ａ）図は冷陰
極けい光ランプの分解した斜視図、（ｂ）図は組立て状
態の断面図。

【図３】本発明の第３の実施例を示し、（ａ）図は冷陰
極けい光ランプの分解した斜視図、（ｂ）図は組立て状
態の断面図。

【図４】本発明の第４の実施例を示し、（ａ）図は冷陰
極けい光ランプの組立て状態の断面図、（ｂ）図は横断
面図。

【図５】本発明の第５の実施例を示し、（ａ）図は冷陰
極けい光ランプの分解した斜視図、（ｂ）図は組立て状
態の斜視図、（ｃ）図は端面を示す側面図。

【図６】従来の技術を示し、（ａ）図は円筒形冷陰極を
用いたけい光ランプの斜視図、（ｂ）図は屋根形冷陰極
を用いたけい光ランプの斜視図。

【符号の説明】

１、３０…ガラスバルブ、１０、２０、３１、５０…偏
平ステム、１３…リード線、１４…加熱金属線、１５、
２３、５３…冷陰極、２１、５１…挿通溝、３２…肉厚
部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラスバルブの端部にステムを介して
   冷陰極を封装した冷陰極放電灯において、上記ステムは
   バルブ軸方向に薄肉な形状の偏平ステムとし、上記冷陰
   極はこの偏平ステムに沿う偏平形状をなしていることを
   特徴とする冷陰極放電灯。
2. 【請求項２】　　上記偏平ステムはバルブの内側に対向
   する面に、上記冷陰極に接続されたリード線をバルブ軸
   方向と交差する方向に導出させる挿通溝を形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電灯。
3. 【請求項３】　　ガラスバルブの端部にステムを介して
   冷陰極を封装した冷陰極放電灯において、上記ステムは
   バルブ軸方向に薄肉な形状の偏平ステムであり、このス
   テムのリード線が貫通する箇所を厚肉とし、上記リード
   線に接合された冷陰極は上記偏平ステムに沿う偏平形状
   をなし、この偏平な冷陰極は上記肉厚部を避けて偏平ス
   テムに接近して配置したことを特徴とする冷陰極放電灯
   。