JP3113295U - 冷陰極リード線 - Google Patents

Abstract

【課題】 筒状体と棒状体との隙間を埋めることにより、両者が傾いたまま接合されることを防ぎ、且つ所望の溶接強度を容易に確保して、電気的、機械的な安定度に優れた冷陰極リード線を提供する。
【解決手段】 棒状体３の先端部外周部と円筒状体２の内周部との隙間ｃに、接合部材６が挿し込まれている。接合部材６は、厚さ寸法が０．０５ｍｍ以上のリング状の部材であり、ニッケル（Ｎｉ）及びコバール（Ｃｏ）の少なくとも一方を主として含む材料からなる。レーザ光Ｌが円筒状体２の外周面に対し同時・同量にパルス照射され、円筒状体２の該当個所直下の接合部材６が、レーザ光Ｌにより溶融されて、溶接部２ａ、２ｂが形成され、円筒状体２及び棒状体３が、電気的、機械的に固定・接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷陰極蛍光ランプの冷陰極として用いるのに好適な冷陰極リード線に関するものである。

一般に、液晶ディスプレイはＣＲＴディスプレイよりも薄型化、軽量化が可能である。そのため近年では、コンピュータやその周辺機器だけではなく、テレビや携帯電話、デジタルビデオカメラなどに広く用いられている。この液晶ディスプレイは、プラズマディスプレイなどの自発光型の表示装置と違って、それ自体が発光するわけではなく、表示に際しては外部の補助光源が必要である。この補助光源には、発光ダイオードや電界発光ランプ、陰極蛍光ランプなどが用いられており、パネルの背面から光をあてるバックライト方式が知られている。特に、コンピュータなどのディスプレイでは、冷陰極蛍光ランプと導光板との組み合わせが主流である。

冷陰極蛍光ランプは、ガラス管と、その両端に嵌合される冷陰極リード線とからなる。ガラス管には放電媒体として適量の水銀と不活性ガス（アルゴン、ネオン、混合ガスなど）が封入され、その内壁に紫外線による刺激で発光する蛍光体が塗布されている。このランプの発光メカニズムは、次の通りである。まず、冷陰極リード線に高電圧が印可されると、ガラス管内にわずかに存在する電子が電極へ高速に引かれて衝突する。この時に二次電子が放出されて放電が始まる。この放電によって陽極に引かれる電子とガラス管内の水銀分子が衝突して、紫外線が放射される。この紫外線がガラス管内壁の蛍光体を励起して可視光線を発光させる。発光色（色温度や色度）は、蛍光体の種類を変えることで多彩な発光色を作り出すことが可能である。

ここで冷陰極リード線の従来例について図２を用いて具体的に説明する。図２では、ガラス管５に嵌合された片方の冷陰極リード線のみを示している。冷陰極リード線１は、一方の端部が空洞の円筒状体２と、前記円筒状体２の他端部に一部が挿入される導電性の棒状体３と、前記棒状体３の先端と反対側の端部に電気的に溶接された導入線４とから構成されている。

円筒状体２は、その内径が０．６〜１．１ｍｍ程度で、軸方向の長さが２．０〜６．０ｍｍ程度で、例えば、ニッケル（Ｎｉ）やモリブデン（Ｍｏ）などからなるスリーブ部材である。棒状体３は、外径が０．５〜１．０ｍｍ程度、軸方向の長さが５．０ｍｍ程度の円柱棒状で、導電性を有する金属、例えばモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）からなり、その先端から半分以下、具体的には先端から２．０ｍｍ程度の部分が円筒状体２に挿入されるようになっている。導入線４はＭｎＮｉ又はＤｕ、他各種の材料からできている。

冷陰極リード線１では、円筒状体２の外周上１８０°の２点から棒状体３の表面方向に向かってレーザ光Ｌが照射され、レーザ光Ｌの熱エネルギーにより溶接部２ａ、２ｂが形成される。溶接部２ａ、２ｂは、円筒状体２を貫通して棒状体３表面にわたって形成される。この溶接部２ａ、２ｂによって円筒状体２及び棒状体３が電気的、機械的に接続・固定される。なお、レーザ溶接は円筒状体２に対して非接触で行うので、溶接作業に伴って円筒状体２に歪みが生じないという利点がある。

特願２００３−１３２８４３号公報

ところで、円筒状体２の内径と棒状体３の外径との間には若干の隙間ｃがある。例えば、図２に示した例では、円筒状体２の内径と棒状体３の外径との差、つまり隙間ｃは０．１〜０．４ｍｍ程度となっている。この隙間ｃの寸法は円筒状体２の内径が１．０ｍｍ以下であることを考えると、無視できる程度の大きさとは言い難い。この隙間ｃがあることで次のような問題点があった。すなわち、レーザ光Ｌの照射により溶接部２ａ、２ｂが形成される際に、隙間ｃがある分だけ円筒状体２の中で棒状体３が揺れてしまい、円筒状体２の軸線と棒状体３の軸線とがずれるおそれがあった。その結果、円筒状体２に対して棒状体３が傾いたまま、接続・固定されることになった。

円筒状体２に棒状体３が傾いて固定されると、冷陰極リード線１をガラス管５に取り付ける際に、双方の接続不良を起こすだけではなく、円筒状体２とガラス管５を必要以上に強く接触させて双方を傷付ける危険があった。このため、ガラス管５及び冷陰極リード線１の電気的な接続が不安定になり、放電時に所用の電流を流すことを妨げたり、冷陰極蛍光ランプの寿命を縮めるなど、さまざまな問題を招いた。

また、円筒状体２や棒状体３の素材にはモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）のような高融点材料を利用することが多い。したがって、レーザ光Ｌによって溶接したとしても溶接作業が難しく、円筒状体２と棒状体３との溶接強度が規定の強度に達しない心配があり、溶接強度にばらつきが発生することが問題となっていた。そこで従来より、円筒状体２と棒状体３との溶接強度不良を回避して、冷陰極リード線１における性能の安定化を図ることが強く望まれていた。

本考案は、以上のような従来技術の持つ問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、筒状体と棒状体との隙間を埋めることにより、両者が傾いたまま接合されることを防ぎ、且つ所望の溶接強度を容易に確保して、電気的、機械的な安定度に優れた冷陰極リード線を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の考案は、一部に導入線を溶接した棒状体と、前記棒状体の先端部を挿入可能な筒状体とが設けられた冷陰極リード線において、前記棒状体の先端部外周部と前記筒状体の内周部との隙間には、前記棒状体及び前記筒状体を接合するための接合部材が挿入され、前記棒状体、前記筒状体及び前記接合部材がレーザ溶接又は抵抗溶接されることを特徴としている。

以上の本考案では、棒状体の外周部と筒状体の内周部との間の隙間に接合部材を挿し込むことで、製造時に生じる棒状体及び筒状体の軸線のずれを抑えて、筒状体に対し棒状体が傾いたまま接続・固定されることがない。したがって、冷陰極リード線をガラス管に取り付ける際に、双方の接続不良や損傷を回避できる。その結果、冷陰極リード線の電気的、機械的な安定度を高めることができる。

請求項２記載の考案は、請求項１に記載の冷陰極リード線において、前記接合部材はニッケル及びコバールの少なくとも一方を主として含む材料から構成されたことを特徴としている。

請求項２の考案では、棒状体と筒状体とを接合する部材として、モリブデンやタングステンのような高融点材料ではなく、ニッケル及びコバールの少なくとも一方を主として含む低融点材料を利用することにより、レーザ溶接又は抵抗溶接によって接合部材を簡単に溶融することができる。このため、所望の溶接強度を確実に確保することが可能であり、棒状体と筒状体における溶接強度のばらつきを抑制して、冷陰極リード線の生産性を向上させることができる。

以上述べたように、本考案の冷陰極リード線によれば、棒状体と筒状体との隙間に接合部材を挿入するといった極めて簡単な構成によって、筒状体に対する棒状体の傾斜といった製造時の欠陥を防ぐことができ、冷陰極リード線の電気的、機械的な安定度を高めて、冷陰極リード線が組み込まれる冷陰極蛍光ランプの長寿命化、高品質化に寄与することが可能である。

考案の実施の形態

以下、本考案の実施の形態について、図１に基づいて具体的に説明する。なお、図２の従来例にて示した部材と同一の部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。

［代表的な実施の形態の構成］
本実施形態に係る冷陰極リード線１の構成上の特徴は、円筒状体２に対する棒状体３の挿入部分を覆うようにして、棒状体３の先端部外周部と円筒状体２の内周部との隙間ｃに、接合部材６が挿し込まれている点にある。接合部材６は、厚さ寸法が０．０５ｍｍ以上のリング状の部材であり、ニッケル（Ｎｉ）及びコバール（Ｃｏ）の少なくとも一方を主として含む材料からなる。

また、本実施形態では、図２に示した従来例と同様に、１８０°の角度で円筒状体２の外周上の２点から、レーザ溶接装置（図示せず）よりレーザ光Ｌが発射され、集光レンズにて集められたレーザ光Ｌが円筒状体２の外周面に対し同時・同量にパルス照射されている。このとき、円筒状体２の該当個所直下の接合部材６が、レーザ光Ｌの発する熱エネルギーにより溶融され、溶接部２ａ、２ｂが形成されて円筒状体２及び棒状体３が、電気的、機械的に固定・接続される。

［本実施の形態の作用効果］
以上のような本実施形態では、棒状体３の外周部と円筒状体２の内周部との間の隙間ｃに接合部材６を挿し込んでいるので、レーザ溶接を実施する場合に、円筒状体２の中で棒状体３が揺れることがなく、円筒状体２の軸線と棒状体３の軸線とがずれる心配がない。したがって、円筒状体２と棒状体３とを平行状態で接続・固定することができる。このため、ガラス管５への冷陰極リード線１取付に際して、双方の接続不良や損傷を回避できる。その結果、冷陰極リード線１の電気的、機械的な安定度向上を図ることができ、冷陰極リード線１が組み込まれる冷陰極蛍光ランプの長寿命化、高品質化に貢献する。

また、本実施形態では、接合部材６の材料として、ニッケル（Ｎｉ）及びコバール（Ｃｏ）の少なくとも一方を主として含む材料を用いている。この材料は、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）に比べれば、１０００℃以上低い融点を持つ低融点材料である。そのため、レーザ溶接により接合部材６を簡単に溶融することができる。したがって、棒状体３と円筒状体２との溶接強度のばらつきを抑えることができ、常に安定した溶接強度を確保して、冷陰極リード線１の生産性向上を図ることができる。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、各部の大きさや形状、材質や製法の一部、製品の用途などは適宜変更可能である。例えば、接合部材６の材料としてはニッケル及びコバールの少なくとも一方を主として含む材料に限らず、各種の材料を利用可能である。また、接合部剤６の形状も選択自由であり、例えば挿入方向に向かって厚さ寸法が薄くなる楔状であっても良い。

また、円筒形部２に替えて角柱形の筒状部であってもよく、棒状部３及び接合部材６は、筒状部の内径部の形状に対応させた形状で適宜選択自由であり、これらの部材の径も自由である。さらに、円筒状体２の種類は、電子放射特性を有するものであれば代替可能である。また、円筒状体２の表面には発光特性を高める物質、例えばホウ化ランタン（ＬａＢ６）等を塗布、コーティングすることによって構成することも可能である。

導入線４の形状も上記のものには限定されず、接続対象に応じてあらかじめ屈曲されているものであってもよい。また、本発明が適用される冷陰極蛍光ランプとしては、例えば、直管、Ｗ字管、Ｕ字管、コの字型管、Ｌ字管など、その管形やサイズを問わず、どのようなものも適用可能である。その発光色も、種々のものが可能であり、特定のものには限定されない。さらに、本発明が適用される装置は、冷陰極蛍光ランプには限らず、放電用の電極として広く用いることができる。

また、上記実施の形態において、溶接部２ａ、２ｂは、電気的、機械的な接続の精度に配慮し、円筒状体２の先端部Ｅから１．０ｍｍ以内に１８０°の角度で２箇所設けているが、この設定箇所は、円筒状体２と棒状体３が重なり合う範囲、即ち、図１に矢印Ｒで示す範囲内にあればよく、同時に、両者の接続が確保されるのであれば、２箇所に限らず、１箇所または３箇所以上であっても構わない。さらに、円筒状体２、棒状体３及び接合部材６はレーザ溶接ではなく、抵抗溶接によって固定・接続してもよい。

本発明に係る代表的な実施の形態の平面図。 従来の冷陰極リード線の平面図。

符号の説明

１…冷陰極リード線
２…円筒状体
３…棒状体
４…導入線
５…ガラス管
６…接合部材
Ｌ…レーザ光
ｃ…隙間

Claims (2)

1. 一部に導入線を溶接した棒状体と、前記棒状体の先端部を挿入可能な筒状体とが設けられた冷陰極リード線において、
   前記棒状体の先端部外周部と前記筒状体の内周部との隙間には、前記棒状体及び前記筒状体を接合するための接合部材が挿入され、
   前記棒状体、前記筒状体及び前記接合部材がレーザ溶接又は抵抗溶接されることを特徴とする冷陰極リード線。
2. 前記接合部材はニッケル及びコバールの少なくとも一方を主として含む材料から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極リード線。

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