説明

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

【課題】ガラスバルブ両端に給電端子を有し、ガラスバルブにクラックの生じにくい冷陰極放電ランプ、これを光源とする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を提供する。
【解決手段】 電極本体23とリード線24とからなる電極22と、電極本体23を内部に収納した状態でリード線24を端部に封着してなるガラスバルブ21と、ガラスバルブ21の端部外側に配設され、リード線24と電気的に接続されている給電端子30を備える冷陰極放電ランプであって、給電端子30は、両端に開口を有し、一端から中程までガラスバルブ21端部が直接挿入される筒状導体31と、筒状導体31の残存空間で、リード線24と筒状導体31とを電気的に接続する接続導体32とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガラスバルブの端部外周に給電端子が配設されている冷陰極放電ランプ、当該冷陰極放電ランプを光源として備えるバックライトユニット、及び当該冷陰極放電ランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、図9に示すような、ガラスバルブ101の端部に金属キャップ112を半田113で固定した給電端子110が設けられた冷陰極放電ランプ100がある(特許文献1)。電極102のリード線104は、ガラスバルブ101の端部に沿って折り返された状態で低融点ガラス105によりガラスバルブ101の端部に固定されている。給電端子110は、半田113を介して電極102のリード線104と電気的に接続されているため、給電端子110をバックライトユニット等の点灯装置のランプホルダ(不図示)に嵌め込むことにより、冷陰極放電ランプ100を点灯装置に固定し、かつ、冷陰極放電ランプ100と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、冷陰極放電ランプ100を点灯装置へ取り付ける際に、リード線104の点灯回路への半田付け等が不要であるため、給電端子110が設けられていない冷陰極放電ランプと比べて点灯装置への取り付けが容易である。
【0003】
さらに給電端子110は、冷陰極放電ランプ100の放熱性を高める役割を果たしている。すなわち、ランプ点灯時に高温となる電極本体103から、リード線104、ガラスバルブ101等を介して給電端子110に熱が伝達し、給電端子110から大気に放熱されることになるので、ランプの放熱性が高まる。
【特許文献1】特開平7−220622号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1では、ガラスバルブ101の端部に沿って折り返されたリード線104等に半田113を介して金属キャップ112が取り付けられているため、ガラスバルブ101の外周を包囲している半田113の肉厚が厚くなる。なお、リード線104の線径は例えば0.8mm程度であり、半田113の肉厚はこれよりも十分に厚く、また、ガラスバルブ101の肉厚は、例えば0.5mm程度と非常に薄いものである。そのため、ランプ点灯中の発熱にともない、ガラスバルブ101と金属キャップ112との間に介在する半田113と、ガラスバルブ101との熱膨張係数の差によりガラスバルブ101の外周面に生じる応力によって、ガラスバルブ101にクラックが生じるという問題がある。
【0005】
本発明は、上記の問題に鑑み、給電端子を有しガラスバルブにクラックが生じにくい冷陰極放電ランプ、これを備えた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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そこで、本発明に係る冷陰極放電ランプは、電極本体とリード線とからなる電極と、前記電極本体を内部に収納した状態で前記リード線を端部に封着してなるガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部外側に配設され、前記リード線と電気的に接続されている給電端子を備える冷陰極放電ランプであって、前記給電端子は、両端に開口を有し、一端から中程まで前記ガラスバルブ端部が直接挿入される筒状導体と、前記筒状導体の残存空間で、前記リード線と前記筒状導体とを電気的に接続する接続導体とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【0007】
上記構成では、筒状導体にガラスバルブが直接挿入され、筒状導体の残存空間においてリード線と筒状導体が電気的に接続されているため、接続導体がガラスバルブと当接したとしてもガラスバルブ端面においてであり、特許文献1のように接続導体がガラスバルブ側面を覆っていないので、ランプ点灯中において、接続導体とガラスバルブとの熱膨張係数の差によってガラスバルブに応力が生じた場合でも、ガラスバルブにクラックは生じ難い。
【0008】
ここで、前記リード線は、前記ガラスバルブの管軸方向に沿って直線状に延伸していることが望ましい。
特許文献1の構成では、製造工程においてリード線を折り返す際に、ガラスバルブ端部にクラックが生じることがあるが、上記構成では、リード線は直線状に延伸しており、リード線を折り返す必要が無いので、製造工程においてガラスバルブにクラックが生じるおそれがない。また、特許文献1の構成のようにリード線を湾曲させると、リード線とガラスバルブ端面との間に狭小な空間が形成されるが、放熱性を向上させるためにガラスバルブ端面を半田で被覆しようとしても、当該狭小な空間には半田が入り込み難いため放熱性の向上に悪影響を及ぼす。上記構成では、リード線は直線状に延伸しているので、上述のような狭小な空間は形成されないため、ガラスバルブ端面に半田を被覆しやすいので、容易に放熱性の向上をはかることができる。
【0009】
また、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成されており、前記接続導体は、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面が前記ガラスバルブ端面に密接した状態で設けられていることが望ましい。
上記構成では、接続導体とガラスバルブ端面とが密接しており、電極から発せられてガラスバルブに伝達した熱が接続導体を介して筒状導体に効率よく伝達されて大気へ放熱されるので、冷陰極放電ランプの放熱性が向上する。また、放熱性の向上にともなって、ランプ効率が向上するという効果も得られる。
【0010】
さらに、前記接続導体は、半田からなることが好適である。
半田は加工性に優れているので、接続導体のガラスバルブ端面との接触面をガラスバルブ端面に適合する形状に容易に成形することができる。また半田は低価格であるので、冷陰極放電ランプの原価を抑えることができる。
また、前記接続導体は、半田からなる第1部材と、半田以外の導体からなり前記第1部材と接合している第2部材とからなり、前記第1部材は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成された面を有しており、当該面で前記ガラスバルブ端面に密接している構成としてもよい。
【0011】
上記構成では、製造工程においてガラスバルブと接続導体とを接合する際に、接続導体の導体からなる第2部材を加熱することによって、ガラスバルブとの接合部となる半田からなる第1部材に、当該第1部材の半田を溶融させるための熱が十分に伝達されるという利点がある。
また、前記接続導体は、半田以外の導体からなる導体板と、当該導体板と接合している半田体とからなり、前記導体板は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成された面を有しており、当該面で前記ガラスバルブ端面に密接している構成としてもよい。
【0012】
ガラスバルブ端面と密接する導体板を配設することで、放熱性を高めることができる。また、筒状導体及び導体板は熱伝導率が高く、溶融半田の熱により高温になるので、筒状導体と導体板とで形成される狭小な領域にも溶融半田が流れ込みやすいというメリットがある。
ここで、前記導体板には、複数の貫通孔が形成されていることが望ましい。
【0013】
これにより、製造工程において当該貫通孔に溶融半田が流れ込むので、導体板とガラスバルブ端面との密着性が高まり、ガラスバルブから導体板への伝熱効率が高まる。
本発明に係るバックライトユニットは、上記いずれかの冷陰極放電ランプを光源に備えることを特徴としている。これにより、ガラスバルブにクラックの生じ難い冷陰極放電ランプが光源として用いられるので、長寿命のバックライトユニットを提供することができる。
【0014】
本発明に係る冷陰極放電ランプの製造方法は、電極本体とリード線とからなる電極と、電極本体を内部に収納した状態で前記リード線を端部に封着してなるガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部外側に配設され、前記リード線と電気的に接続されている給電端子を備える冷陰極放電ランプの製造方法であって、前記給電端子は、両端に開口を有し、一端から中程まで前記ガラスバルブ端部が挿入される筒状導体と、前記筒状導体の残存空間で、前記リード線と前記筒状導体とを電気的に接続する接続導体とを備え、前記筒状導体に前記ガラスバルブ端部を直接挿入する挿入工程と、前記リード線と前記筒状導体とを前記接続導体で電気的に接続する接続工程とを含むことを特徴としている。
【0015】
上記方法によって得られる冷陰極放電ランプは、筒状導体にガラスバルブが直接挿入され、筒状導体の残存空間においてリード線と筒状導体が電気的に接続されているため、接続導体がガラスバルブと当接したとしてもガラスバルブ端面においてであり、特許文献1のように接続導体がガラスバルブ側面を覆っていないので、ランプ点灯中において、接続導体とガラスバルブとの熱膨張係数の差によってガラスバルブに応力が生じた場合でも、ガラスバルブにクラックは生じ難いという効果が得られる。
【0016】
また、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面を、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に成形する成形工程を前記接続工程の前に含み、前記接続工程は、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面を、前記ガラスバルブ端面に密接させる密接工程を含むことが望ましい。
接続工程の前に、接続導体のガラスバルブ側の面を、ガラスバルブ端面に適合する形状に成形し、接続工程内において、接続導体のガラスバルブ側の面を、ガラスバルブ端面に密接させることによって、ガラスバルブと接続導体との間に空隙が生じないので、得られた冷陰極放電ランプでは、電極からガラスバルブに伝わった熱が、接続導体を介して筒状導体へ高効率で伝熱されるので、高い放熱性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態に係る外部電極型放電ランプ及びバックライトユニットについて、図面を参照しながら説明する。
<バックライトユニットの構成>
はじめに、図1を参照しながら本実施の形態に係るバックライト装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るアスペクト比16:9の液晶ディスプレイ用バックライトユニット1の構成を示す概略斜視図である。同図において内部の構造を示すために前面パネル16の一部を切り欠いて示している。
【0018】
図1に示すように、バックライトユニット1は、複数の冷陰極放電ランプ(以下、「ランプ」と表記する。)20と、開口部を有しこれらのランプ20を収納する筐体10と、この筐体10の開口部を覆う前面パネル16とを備える。
筐体10は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製であって、その内面11に銀などの金属が蒸着されて反射面が形成されている。
【0019】
ランプ20は直管状をしており、本実施の形態では、14本のランプ20が筐体10内に直下方式で配設されている。なお、ランプ20の構成については後述する。
図2は、筐体内におけるランプの取り付け状態を説明するための図である。図2に示すように、筐体10の内面11には、各冷陰極放電ランプ20の取り付け位置に対応する位置に、それぞれ一組のランプホルダ12が配置されている。各ランプホルダ12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12a,12bと、それら挟持片12a,12bを下端縁で連結する連結片12cとからなる。挟持片12a,12bには、冷陰極放電ランプ20の外形に合わせた凹部が設けられており、凹部内に冷陰極放電ランプ20を嵌め込むことにより、挟持片12a,12bの板ばね作用によって冷陰極放電ランプ20がランプホルダ12に保持されるとともに、ランプホルダ12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1に取り付けられたランプ20には、バックライトユニット1の点灯回路(不図示)からランプホルダ12を介して電力が供給される。
【0020】
また、ランプホルダ12と筐体10との間には、ランプホルダ12と筐体10とを絶縁するポリカーボネートからなる絶縁板17が配設されている。
図1に戻って、筐体10の開口部は、ポリカーボネート樹脂製の拡散板13、拡散シート14及びアクリル樹脂製のレンズシート15を積層してなる透光性の前面パネル16で密閉されている。
【0021】
前面パネル16における拡散板13及び拡散シート14は、ランプ20から発せられた光を散乱・拡散させるものであり、レンズシート15は、当該シート15の法線方向へ光をそろえるものであって、これらによりランプ20から発せられた光が前面パネル16の表面(発光面)の全体に亘り均一に前方を照射するように構成されている。
なお上記においては、バックライトユニットは直下方式のものについて説明したが、いわゆるエッジライト方式のものであってもよい。
【0022】
<ランプの構成>
図3は、本発明の実施の形態に係る冷陰極放電ランプを示す一部破断斜視図であり、図4は、冷陰極放電ランプの一端部を示す拡大断面図である。ランプ20は、バックライトユニット1の光源として用いられるものであって、ガラスバルブ21と、ガラスバルブ21の両端部に封着された一対のホロー電極22と、ガラスバルブ21の両端部の外側に設けられた給電端子30とを備える。
【0023】
ガラスバルブ21は、ホウケイ酸ガラス(SiO−B−Al−KO−TiO)製のガラス管を加工したものであって、全長は730mmである。
ガラスバルブ21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。封着部は、ガラスバルブ21の管軸方向における最大幅が2mmであって、ホロー電極22が封着されている。
【0024】
なお、ガラスバルブ21の構成は上記構成に限定されない。但し、冷陰極放電ランプ20を細長くするためには、ガラスバルブ21が小径かつ薄肉であることが望ましいため、一般的には、ガラスバルブ21の外径が1.8mm(内径1.4mm)〜6.0mm(内径5.0mm)であることが好ましい。
ガラスバルブ21の内面には蛍光体層29が形成されている。蛍光体層29は、例えば、赤色蛍光体(Y:Eu)、緑色蛍光体(LaPO:Ce,Tb)および青色蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)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21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・アルゴン混合ガス(Ne95%+Ar5%)が封入されている。
【0025】
なお、蛍光体層29、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、希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス(Ne95%+Kr5%)が封入されていても良い。希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガスを用いると、ランプ始動性が向上し、冷陰極放電ランプ20を低い電圧で点灯させることができる。
ホロー電極22は、電極本体23とリード線24とで構成され、ガラスバルブ21の封着部に封着されている。
【0026】
電極本体23は、ニッケル(Ni)製であって有底筒状をしている。なお、電極本体23は、ニッケル製に限定されず、例えばニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、或いは、モリブデン(Mo)製にすることが考えられる。
電極本体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22は、電極本体23の管軸とガラスバルブ21の管軸とがほぼ一致するように配置されており、電極本体23の外周面とガラスバルブ21の内面との間隔は、電極本体23の外周全域に亘ってほぼ均一となっている。
【0027】
電極本体23の外周面とガラスバルブ21の内面との間隔は、具体的には0.15mmである。このように間隔が狭いと、間隔に放電が入り込まず、ホロー電極22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21の内面に付着しにくく、冷陰極放電ランプ20は長寿命である。一方、放電がリード線24側へ回り込まないため、リード線24が放電によって加熱されにくい。
【0028】
なお、電極本体23の外周面とガラスバルブ21の内面との間隔は、必ずしも0.15mmである必要はないが、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。
リード線24は、ガラスバルブの管軸方向に沿って直線状に延伸している。特許文献1の構成では、製造工程においてリード線を湾曲させる際に、ガラスバルブ端部にクラックが生じることがあるが、リード線24を直線状とすることによって、製造工程においてガラスバルブ21にクラックが生じるおそれがない。また、特許文献1の構成のようにリード線を湾曲させると、リード線とガラスバルブ端面との間に狭小な空間が形成されるが、放熱性を向上させるためにガラスバルブ端面を半田で被覆しようとしても、当該狭小な空間には半田が入り込み難いため放熱性を向上させることが困難であるが、本実施の形態に係る構成では、リード線24は直線状に延伸しているので、上述のような狭小な空間は形成されないため、ガラスバルブ端面に半田を被覆しやすいので、放熱性の向上をはかることができる。
【0029】
リード線24は、タングステン(W)製の内部リード線25と、半田等に付着し易いニッケル製の外部リード線26との継線からなり、内部リード線25と外部リード線26との接合面が、ガラスバルブ21の外表面とほぼ面一である。すなわち、内部リード線25は、ガラスバルブ21の外表面よりも内側に位置し、外部リード線26は、ガラスバルブ21の外表面よりも外側に位置する。
【0030】
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21の封着部に封着され、外部リード線26側とは反対側の端部が電極本体23の底部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21の外表面から管軸方向に向けて突出する突出部分で給電端子30と接合されている。当該外部リード線26は、全長が1〜10mm、例えば2mmであり、外部リード線26の軸心とガラスバルブ21の管軸とがほぼ一致している。外部リード線の全長が10mmを超えると、外部リード線の応力によってガラスバルブ端部にクラックが生じることがあり、外部リード線の機能を果たすためには、少なくとも1mm以上は必要である。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。
【0031】
給電端子30は、ガラスバルブ21の端部を覆うように設けられている。給電端子30は、例えば鉄−ニッケルの合金からなり両端に開口を有する筒状導体31と、半田からなり筒状導体31に内挿される接続導体32とからなる。なお、接続導体32を構成する半田は例えば、Sn:96.5%、Ag:3.0%、Cu:0.5%の組成からなる。半田の組成は上記に限定されず、例えば、ビスマス、アンチモン、亜鉛、鉛等を少なくとも1種含んでいるものであってもよい。但し、環境に配慮したランプとするためには、鉛、アンチモン等の環境負荷物質が含まれないことが好ましい。
【0032】
筒状導体31は、内径がガラスバルブ21の外径に略等しい4mmであり、外径は
4.1mmであり、厚みが0.05mmである。
図5は接続導体を示す図であって、図5(a)は接続導体の斜視図、図5(b)は接続導体の断面図である。
図5(a),(b)に示すように、接続導体32は、外観視略円柱状をしており、その外径は筒状導体31の内径に等しく4mmである。接続導体32の一方の端面(図中左側の端面)32aは、ガラスバルブ21の端面21aに適合する形状をしており、他方の端面(図中右側の端面)32bは平面となっている。また、接続導体32には、柱軸に外部リード線26が挿入される中空孔32cが形成されている。中空孔32cの径は、外部リード線26の線径に略等しい0.6mmである。
【0033】
図4に戻って、給電端子30の筒状導体31には、一端から中程までガラスバルブ21が挿入されており、筒状導体31の残部空間に接続導体32が挿入されている。このとき、接続導体32の中空孔32cには外部リード線26が挿入されている。これにより、電極22と筒状導体31とは電気的に接続されている。
上記構成では、筒状導体31にガラスバルブ21が直接挿入され、筒状導体31の残存空間において外部リード線26と筒状導体31が電気的に接続されているため、接続導体32がガラスバルブ21と当接したとしてもガラスバルブ端面21aにおいてであり、特許文献1のように接続導体がガラスバルブ側面を覆っていないので、ランプ点灯中において、接続導体32とガラスバルブ21との熱膨張係数の差によってガラスバルブ21に応力が生じた場合でも、ガラスバルブ21にクラックは生じ難いというメリットがある。
【0034】
また、図4に示す給電端子30の端面からガラスバルブ端面21aまでの長さLが長いほど、給電端子30の表面積が増して放熱性が向上することになる。具体的には、長さLはガラスバルブ21の外径Rより長いことが好ましい。
<冷陰極放電ランプの製造方法>
つぎに、本実施の形態に係る冷陰極放電ランプの製造方法について説明する。本実施の形態のランプ20の製造方法は、給電端子30の形成方法に特徴がある。蛍光体層29、ガラスバルブ21等の形成方法は公知技術に準ずるので、ここでの説明は省略することとし、以下給電端子30の形成方法について詳細に説明する。
【0035】
予め公知の方法にしたがって、内壁に蛍光体層29が形成され、内部に水銀及び緩衝用希ガスが封入されて一対の電極22が封止されているガラスバルブ21を形成する。
はじめに、給電端子30の構成部材として、筒状導体31及び接続導体32を用意する。筒状導体31は、鉄−ニッケルの合金を、ガラスバルブ21の外径と略等しい内径をもつ筒状に成形して得ることができる。
【0036】
そして、筒状導体31の軸方向の全長50%程度の領域にガラスバルブ21の端部を直接挿入する(挿入工程)。
本発明者らの従前の研究において、ランプの放熱性を高めるために、筒状導体31とガラスバルブ端面21とが形成する空間に半田を流し込んで充填させようと試みたが、半田がガラスバルブ端面21aの湾曲部と筒状導体31との間にできる狭小な隙間に入り込まず、空隙が生成されてしまい、ランプの放熱性を妨げることがわかった。そして、本発明者らにより、半田を充填させたときに上記空隙が生成されるのは、半田の充填時にガラスバルブが高温にならないため、溶融半田がガラスバルブに接触すると冷却されて当該狭小な隙間に半田が入りこみにくいことに起因していることが明らかにされた。この結果に基づいて、本発明者らは、溶融半田を流し込むのではなく、ガラスバルブ端面21aに適合した形状面を有する半田体を形成して、上記狭小な隙間を半田体で埋めてから、当該半田体を溶融させて密着させるという思想に想到した。
【0037】
以上の観点に基づいて、接続導体32は以下のように成形する。はじめに、円柱状の半田体を形成する。このとき、円柱半田体の外径を筒状導体31の内径と略等しくする。そして、円柱半田体の柱軸に、外部リード線26の線径に略等しい径を有する円柱状の中空孔32cを形成する。さらに、円柱半田体の一方の端面をガラスバルブ端面21aと適合する形状に加工する(成形工程)。これにより、図5に示すような接続導体32が得られる。
【0038】
つづいて、給電端子30の取り付け工程について説明する。筒状導体31の一端から中程までガラスバルブ21の端部を直接挿入した後、接続導体32の中空孔32cに電極22の外部リード線26を挿入しながら、接続導体32を筒状導体31に内挿する。このとき接続導体32の面32aとガラスバルブ端面21aとを密接させる。
筒状導体31に熱を加えて半田からなる接続導体32を溶融させて筒状導体31及びガラスバルブ端面に密着させる。接続導体32のガラスバルブ21側の面32aは、ガラスバルブ端面21aに適合する形状をしているので、ガラスバルブ端面21aの湾曲部と筒状導体31との間にできる狭小な隙間にも半田が入り込み、接続導体32の面32aは、ガラスバルブ端面に密接する(密接工程)。
【0039】
上述の方法により、ガラスバルブ端面21aと接続導体32との間に空隙が生成されず、ガラスバルブ21と接続導体32とが密接した状態となる。また、接続導体32は、外部リード線26と筒状導体31とを電気的に接続することになる(接続工程)。
上記製造方法によって得られた冷陰極放電ランプ20は、筒状導体31にガラスバルブ21が直接挿入され、筒状導体31の残存空間において外部リード線26と筒状導体31が電気的に接続されているため、接続導体32がガラスバルブ21と当接したとしてもガラスバルブ端面21aにおいてであり、特許文献1のように接続導体がガラスバルブ側面を覆っていないので、ランプ点灯中において、接続導体32とガラスバルブ21との熱膨張係数の差によってガラスバルブ21に応力が生じた場合でも、ガラスバルブ21にクラックは生じ難い。また、リード線は直線状であり、リード線を湾曲させる必要が無いので、製造工程においてガラスバルブにクラックが生じるおそれがない。さらに、接続導体32がガラスバルブ端面に密接した状態で設けられているので、電極本体23から発せられた熱が、ガラスバルブ21、リード線24等を介して給電端子30へ高効率で伝達されて、大気中に放熱されることになるので、高い放熱性を有することになる。
【0040】
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
(変形例1)
上記においては、給電端子30の接続導体について、図5に示すような構造のものについて説明したが、接続導体はこれに限定されず、以下のような他の形態をしていてもよい。
【0041】
図6は他の接続導体の構成を示す断面図であって、図6(a)は接続導体の第1の変形例を示す図である。
図6(a)に示すように、第1の変形例に係る接続導体33は、本体部35と半田体34とからなる。本体部35は例えば銅からなり、外部リード線26が挿入される中空孔を有する中空円柱形状をしている。本体部35の一方の端面(図中左側の端面)には、半田体34が接合されている。半田体34は、外観視略中空円板形状をしており、本体部35との接合面とは反対側の面34aは、ガラスバルブ21の端面21aに適合する形状に加工されている。図6(a)に示す構成では、製造工程においてガラスバルブ21と接続導体33とを接合する際に、本体部35を加熱することによって、ガラスバルブとの接合部となる半田体34に、半田を溶融させるための熱が十分に伝達されるという利点がある。
【0042】
接続導体33を用いてガラスバルブ21に給電端子を形成する場合について、簡潔に説明する。
接続導体33を筒状導体に内挿して、接続導体33の面34aをガラスバルブ21の端面に当接させる。このとき、半田体34の面34aは、ガラスバルブ21の端面に適合する形状をしているので、半田体34、すなわち接続導体33とガラスバルブ21の端面21aとは密接することになる。この状態で、本体部35の端面から、半田体34が溶融する温度になるまで熱を加える。半田体34が溶融したら、熱を加えるのを止めて自然冷却する。上記方法により給電端子を取り付けると、ガラスバルブ端面21aと筒状導体31とで形成させる狭小な空間にも半田が入り込むので、接続導体33はガラスバルブとの間に空隙ができることなく接合され、接続導体33とガラスバルブ端面21a、ひいては給電端子30とガラスバルブ21とが密接した状態になる。
【0043】
図6(b)は接続導体の第2の変形例を示す図である。図6(b)に示すように、第2の変形例に係る接続導体36は、本体部38と半田膜37とからなる。本体部38は、例えば銅からなり、外観視略中空円柱形状をしており、本体部38の一方の端面(図中左側)38aは、ガラスバルブ端面21aに適合する形状に加工されている。本体部38の端面38aには、半田膜37が塗布されている。半田膜37は、本体部38の端面38aに均一な厚みで塗布されているので、半田膜37の表面37aは、ガラスバルブ端面21aに適合する形状をしている。図6(b)に示す構成では、図6(a)に示す構成と同様に、製造工程においてガラスバルブ21と接続導体36とを接合する際に、本体部38を加熱することによって、ガラスバルブ21との接合部となる半田膜37に、半田を溶融させるための熱が十分に伝達されるという利点がある。また、半田膜37を本体部38の端面38aに均一な厚さで塗布するのみで半田膜37の表面37aがガラスバルブ端面21aに適合する形状をするので、製造工程を簡略化することができる。
【0044】
接続導体36を用いてガラスバルブに給電端子を形成する方法は、上述の接続導体33を用いる場合と同様である。接続導体36とガラスバルブ端面21aとは密接することになる。この状態で、本体部38の端面から、半田体33が溶融する温度になるまで熱を加える。半田膜37が溶融したら、熱を加えるのを止めて自然冷却する。これにより、ガラスバルブ端面21aと筒状導体31とで形成させる狭小な空間にも半田が入り込むので、接続導体36はガラスバルブ21との間に空隙ができることなく接合され、給電端子とガラスバルブ21とが密接することになる。
【0045】
図6(c)は、接続導体の第3の変形例を示す図である。図6(c)に示すように、第3の変形例に係る接続導体46は、本体部48と半田膜47とからなる。本体部48は、例えば銅からなり、外部リード線26が挿入される中空孔を有する中空円柱形状をしている。本体部48の一方の端面(図中左側の端面)及び側面は、半田膜47によって被覆されている。半田膜47のうち、ガラスバルブ端面に当接する面48aは、ガラスバルブ21の端面21aに適合する形状に加工されている。
【0046】
接続導体46を用いてガラスバルブ21に給電端子を形成する場合について、簡潔に説明する。接続導体46を筒状導体に内挿して、接続導体46の面46aをガラスバルブ21の端面に当接させる。このとき、半田体34の面34aは、ガラスバルブ21の端面に適合する形状をしているので、半田体34、すなわち接続導体46とガラスバルブ21の端面21aとは密接することになる。この状態で、本体部48の端面から、半田膜47が溶融する温度になるまで熱を加える。半田膜47が溶融したら、熱を加えるのを止めて自然冷却する。上記方法により給電端子を取り付けると、ガラスバルブ端面21aと筒状導体31とで形成させる狭小な空間にも半田が入り込むので、接続導体46はガラスバルブとの間に空隙ができることなく接合され、接続導体46とガラスバルブ端面21a、ひいては給電端子30とガラスバルブ21とが密接した状態になる。また、半田膜47が溶融して固化することによって、半田膜47の側面部と筒状導体31とが密着して電気的・熱的に接続されるというメリットも得られる。
【0047】
(変形例2)
上記においては、給電端子は、図4に示すように筒状導体31と接続導体32とからなる構成について説明したが、給電端子の構成は、他の構成からなるものであってもよい。
図7は、変形例に係る冷陰極放電ランプの一端部を示す拡大断面図であって、給電端子の変形例について説明するための図である。
【0048】
図7(a)に示すように、変形例に係る給電端子40は、筒状導体41と、導体板42と、半田体43とからなる。
導体板42は、例えば筒状導体41と同じ材質である鉄−ニッケル合金からなる。導体板42は、外径が筒状導体41の内径に略等しく、またガラスバルブ21との当接面がガラスバルブ21の端面21aに適合する形状をしている。
【0049】
ここで、給電端子40のガラスバルブ21への取り付け工程について説明する。はじめに、筒状導体41にガラスバルブ21を所定の長さ内挿する。つぎに、導体板42の中空孔に外部リード線26を挿通して、導体板42を筒状導体41に内挿して、ガラスバルブ21の端面と密接させる。そして、ガラスバルブ21を、管軸が鉛直方向に向くように配して、筒状導体41の内壁と導体板42とで区切られる空間に溶融半田を流し込む。筒状導体41及び導体板42は熱伝導率が高く、溶融半田の熱により高温になるので、筒状導体41と導体板42とで形成させる狭小な領域にも溶融半田が流れ込む。
【0050】
導体板42とガラスバルブ21とが密接するので、ガラスバルブ21から導体板42への伝熱効率が高まる。これにより、電極本体23から発せられた熱が、導体板42と連結している筒状導体41から大気へ高効率で放熱されることになるので、冷陰極放電ランプ20の放熱性が高まる。
ここで、導体板42に複数の貫通孔が形成されていてもよい。これにより、形成工程において当該貫通孔に溶融半田が流れ込むので、導体板42とガラスバルブ21端面との密着性が高まり、ガラスバルブ21から導体板42への伝熱効率が高まる。なお、貫通孔はその径を3mm以下、例えば約0.5mmとして複数形成することが好適である。
【0051】
また、図7(a)における筒状導体41と導体板42とを予め溶接しておいて、図7(b)に示すように、筒状導体と導体板とが一体となった導体板付き筒状導体44を用いてもよい。
(その他の変形例)
図8は、筒状導体の変形例を示す斜視図である。変形例に係る筒状導体50は、外観視略筒状であって、筒軸方向にスリット51が形成されており、筒軸に垂直な切断面の形状がC字状をしている。この筒状導体51を用いて、ガラスバルブ端部に給電端子を配設して、筒状導体と外部リード線とを例えば半田からなる接続導体で接続する際に、ガラスバルブと半田との間で生成しうる空隙における気泡がスリット51から放出されるので、ガラスバルブと接続導体との間に空隙が生じにくいという効果が得られると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、冷陰極放電ランプ及びバックライトユニットに広く適用することができる。また、本発明は、ランプホルダへの取り付け精度の高い冷陰極放電ランプを提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本実施の形態に係るアスペクト比16:9の液晶ディスプレイ用バックライトユニットの構成を示す概略斜視図である。
【図2】筐体内におけるランプの取り付け状態を説明するための図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る冷陰極放電ランプを示す一部破断斜視図である。
【図4】冷陰極放電ランプの一端部を示す拡大断面図である。
【図5】接続導体を示す図であって、図5(a)は接続導体の斜視図、図5(b)は接続導体の断面図である。
【図6】他の接続導体の構成を示す断面図であって、図6(a)は接続導体の第1の変形例を示す図、図6(b)は接続導体の第2の変形例を示す図、図6(c)は接続導体の第3の変形例を示す図である。
【図7】変形例に係る冷陰極放電ランプの一端部を示す拡大断面図であって、給電端子の変形例について説明するための図である。
【図8】筒状導体の変形例を示す斜視図である。
【図9】従来の冷陰極放電ランプの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0054】
1 液晶ディスプレイ用バックライトユニット
10 筐体
12 ランプホルダ
20 冷陰極放電ランプ
21 ガラスバルブ
21a ガラスバルブ端面
22 電極
23 電極本体
24 リード線
26 外部リード線
29 蛍光体層
30 給電端子
31 筒状導体
32 接続導体
42 導体板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極本体とリード線とからなる電極と、前記電極本体を内部に収納した状態で前記リード線を端部に封着してなるガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部外側に配設され、前記リード線と電気的に接続されている給電端子を備える冷陰極放電ランプであって、
前記給電端子は、
両端に開口を有し、一端から中程まで前記ガラスバルブ端部が直接挿入される筒状導体と、
前記筒状導体の残存空間で、前記リード線と前記筒状導体とを電気的に接続する接続導体とを備えること
を特徴とする冷陰極放電ランプ。
【請求項2】
前記リード線は、前記ガラスバルブの管軸方向に沿って直線状に延伸していることを特徴とする請求項1記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項3】
前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成されており、
前記接続導体は、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面が前記ガラスバルブ端面に密接した状態で設けられていること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項4】
前記接続導体は、半田からなること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項5】
前記接続導体は、半田からなる第1部材と、半田以外の導体からなり前記第1部材と接合している第2部材とからなり、
前記第1部材は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成された面を有しており、当該面で前記ガラスバルブ端面に密接していること
を特徴とする請求項3記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項6】
前記接続導体は、半田以外の導体からなる導体板と、当該導体板と接合している半田体とからなり、
前記導体板は、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に形成された面を有しており、当該面で前記ガラスバルブ端面に密接していること
を特徴とする請求項3記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項7】
前記導体板には、複数の貫通孔が形成されていること
を特徴とする請求項6記載の冷陰極放電ランプ。
【請求項8】
請求項1から請求項7のいずれか1項記載の冷陰極放電ランプを光源として備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項9】
電極本体とリード線とからなる電極と、電極本体を内部に収納した状態で前記リード線を端部に封着してなるガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部外側に配設され、前記リード線と電気的に接続されている給電端子を備える冷陰極放電ランプの製造方法であって、
前記給電端子は、両端に開口を有し、一端から中程まで前記ガラスバルブ端部が挿入される筒状導体と、前記筒状導体の残存空間で、前記リード線と前記筒状導体とを電気的に接続する接続導体とを備え、
前記筒状導体に前記ガラスバルブ端部を直接挿入する挿入工程と、
前記リード線と前記筒状導体とを前記接続導体で電気的に接続する接続工程とを含むこと
を特徴とする冷陰極放電ランプの製造方法。
【請求項10】
前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面を、前記ガラスバルブ端面に適合する形状に成形する成形工程を前記接続工程の前に含み、
前記接続工程は、前記接続導体の前記ガラスバルブ側の面を、前記ガラスバルブ端面に密接させる密接工程を含むこと
を特徴する請求項9記載の冷陰極放電ランプの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−157632(P2007−157632A)
【公開日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−354841(P2005−354841)
【出願日】平成17年12月8日(2005.12.8)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】