JP2007294444A - ビードマウント及び冷陰極放電管 - Google Patents

Abstract

【課題】第１に電極を貫通孔内に貫通して溶着するビードガラスにはみ出し部が形成されないようにし、第２に電極を貫通孔内に貫通したビードガラスにボイドが生じないようにしたビードマウント及びこのビードマウントを備えた冷陰極放電管を提供する。
【解決手段】軸状の電極１６がビードガラス１１に形成された貫通孔１２を貫通し、ビードガラス１１に溶着されるビードマウントにおいて、貫通孔１２の内奥部１４における貫通孔１２の内面と電極１６の周面との隙間よりも、貫通孔１２の開口端部１３のうち少なくとも電極１６が導出される側の開口端部１３における貫通孔１２の内面と電極１６の周面との隙間が大きくなるよう、貫通孔１２又は電極１６に連続面を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置などのバックライトとして使用される冷陰極放電管及びこの冷陰極放電管に備えられるビードマウントに関し、詳しくは、軸状の電極がビードガラスに形成された貫通孔に溶着されるビードマウント及びこのビードマウントがガラスバルブの開口端部に封止されている冷陰極放電管に関する。

液晶表示装置のバックライトとして広く採用されている冷陰極放電管は、図６に示すように、ガラスバルブ１の両開口端部がビードマウント２，２によって封止されたもので、ガラスバルブ１の内周面に蛍光被膜３が積層され、ガラスバルブ１内にネオンとアルゴンとの混合ガス及び水銀が適切な分量だけ拡散封入されている。ビードマウント２は、図７に示すように、内径が全長にわたって均一な貫通孔４を形成したビードガラス５と、この貫通孔４内を貫通している軸状の電極６とを一体化したもので、ビードガラス５とガラスバルブ１の両開口端部とが溶融し、凝固することにより、ガラスバルブ１内が気密にされている。

電極６は、内部電極７と外部電極８とが直列に接合一体化されたもので、付き合わされた接合部９は膨出した形状となっている。内部電極７は、融点が約3,400℃と高融点で、ビードガラス５の熱膨張係数と近似しているタングステンなどの金属によって形成されている。また、外部電極８は、曲げやすいといった作業性に優れ、予備半田が付着しやすいニッケルのような軟質の金属によって形成されている。したがって、内部電極７と外部電極８との接合部９は、内部電極７の端部が外部電極８の端部に食い込むようになって膨出した形状となっている。そして、電極６は、放電面積を大きくするため、内部電極７の内端部に図示しないホロー形状のホロー電極が接続されることもある。

なお、内部電極と外部電極とを接合一体化した電極がビードガラスの貫通孔４を貫通した状態で、内部電極とホロー形状の電極とをレーザによって接続する電極の製造方法が特許文献１に開示されている。
特開２００５−１９０７８１号公報

ビードマウント２を製造するに際して、内部電極７をビードガラス５の貫通孔４に容易に挿入できるようにするべく、内部電極７とビードガラス５の貫通孔４との間には、隙間が設けられている。そして、ビードガラス５は、加熱されることによって溶融しながら貫通孔４が縮径するように膨張し、そして凝固することによって内部電極７を溶着する。

しかし、ビードガラス５の貫通孔４は、内径が全長にわたって均一であるため、ビードガラス５は、加熱されて溶融したときに、貫通孔４が縮径するだけでなく、軸方向にも膨張し、図８に示すように、内部電極７の内端部側へ這い上がった状態のはみ出し部５ａが形成されることがある。このはみ出し部５ａは、応力集中部となり、ビードガラス５にクラック（図示せず）を生じさせる。このクラックが進行すると、ビードガラス５の全長にわたって隙間が生じ、ビードガラス５と内部電極７との密着力が低下する。

また、ビードガラス５の貫通孔４内が不均等に縮径したり、あるいは窪み部が生じていたりすると、図９に示すように、凝固したビードガラス５と内部電極７との間にボイド５ｂが生じる。ボイド５ｂは、ビードガラス５と内部電極７との密着力を低下させる一因となる。

クラックやボイド５ｂによって、両者５，７の密着力が低下すると、ガラスバルブ１内を気密にすることができなくなる。すると、冷陰極放電管は、放電特性が悪化し、また短命化する。さらに、両者５，７の密着力が弱まると、内部電極７がビードガラス５から抜け落ちてしまう。

そこで、本発明は、第１に電極を貫通孔内に貫通して溶着するビードガラスにはみ出し部が形成されないようにし、第２に電極を溶着したビードガラスにボイドが生じないようにしたビードマウント及びこのビードマウントを備えた冷陰極放電管を提供することを課題とする。

本発明に係るビードマウントは、軸状の電極がビードガラスに形成された貫通孔を貫通し、ビードガラスに溶着されるビードマウントにおいて、前記貫通孔の内奥部における貫通孔の内面と電極の周面との隙間よりも、貫通孔の開口端部のうち少なくとも電極が導出される側の開口端部における貫通孔の内面と電極の周面との隙間が大きくなるよう、貫通孔又は電極に連続面が形成されていることを特徴としている。

この場合、ボイドを形成しやすい貫通孔の内奥部と該内奥部に位置する電極の軸部との隙間を小さくできると共に、ビードガラスのはみ出しが生じやすい貫通孔の開口端部と該開口端部に位置する電極の軸部との隙間を大きくできるようにしたので、ビードガラスが溶融したときの軸方向の膨出が抑制されて、はみ出し部を防止できる一方、ビードガラスが径内方向に溶融したときに、小さい隙間から大きい隙間に順に縮径されて、貫通孔内の空気が内奥部から開口端部の方へ押し出されるようになり、ビードガラスが電極の周面に沿ってきれいに密着することになり、ボイドを防止できるようになる。

なお、ここでいう貫通孔又は電極に形成される連続面は、例えば貫通孔の内奥部から開口端部にかけて、貫通孔の内壁と電極の周面との隙間が次第に大きくなるよう、貫通孔又は電極に形成れるテーパ面、貫通孔に形成される回転双曲面のいずれであってもよい。さらに、貫通孔の開口端部の内壁と該開口端部に位置する電極の軸部周面との隙間が大きくなるよう、貫通孔の開口端部の内壁と該開口端部に位置する電極の軸部周面に円環状の凹部又はテーパ面を形成して、段差を有する連続面としてもよい。

また本発明に係るビードマウントは、貫通孔の開口端部を内奥部よりも拡径するような構成を採用することもできる。

このビードマウントによれば、貫通孔の開口端部が内奥部よりも拡径されていることにより、ビードマウントを製造するため、貫通孔を貫通している電極とビードガラスとを溶着するに際して、貫通孔の開口端部のビードガラスが軸状の電極に沿って這い上がることがなく、したがって、ビードガラスの端面に食み出し部が形成されないようにすることができる。よって、このビードマウントは、ビードガラスにクラックが生じず、ビードガラスと内部電極との密着力が低下しないようにすることができる。

また本発明によれば、貫通孔を、１葉双曲面状に、内径が内奥部から両開口端部へ次第に拡径した形状に形成するような構成を採用することもできる。

このビードマウントによれば、貫通孔が１葉双曲面状に、内径が内奥部から両開口端部へ次第に拡径した形状に形成されていることにより、ビードマウントを製造するため、ビードガラスが加熱されたときに、貫通孔は内奥部から両開口端部へ次第に縮径する。したがって、貫通孔内を貫通している電極は、貫通孔の内奥部から次第に開口端部の方へ溶着されるため、貫通孔内の空気は、内奥部から開口端部の方へ押し出される。よって、このビードマウントは、ビードガラスと内部電極との間にボイドが生じないようにすることができる。

また本発明によれば、貫通孔を、電極が導入される側の開口端部から導出される側の開口端部に向かうにしたがって拡径するような構成を採用することもできる。

この場合、ビードガラスが加熱されて溶融したときに、貫通孔の内径が縮径すると共に、軸方向に膨出することになるが、電極が導入される開口端部から導出される開口端部に向かうにしたがって拡径されているため、内部電極の内端部側に這い上がってはみ出し部が形成されることがない。

さらに、溶融されたビードガラスは、貫通孔に導入されている電極の基端部から密着仕始めるため、貫通孔内の空気は、電極が導入される開口端部から導出される開口端部の方へ押し出されるようになり、ビードガラスと内部電極との間にボイドが生じないようになる。

また本発明によれば、貫通孔を貫通する内部電極と、該内部電極に直列に接合一体化された外部電極とを備えた電極において、内部電極をその先端部に向かうにしたがって縮径するような構成を採用することもできる。

この場合、貫通孔の内壁と内部電極の周面との隙間が先端部に向かうにしたがって大きくなるので、ビードガラスが溶融したときに内部電極の内端部側に這い上がることがなく、はみ出し部が形成されることがない。また上記と同様に、ビードガラスが溶融したとき、ビードガラスは内部電極の基端部から密着仕始めるので、貫通孔内の空気が、電極が導入される開口端部から導出される開口端部の方へ押し出されるようになり、ボイドの発生を防止できるようになる。

そして、本発明に係る冷陰極放電管は、前記のいずれかのビードマウントがガラスバルブの開口端部に封止されていることを特徴としている。

この冷陰極放電管によれば、クラックやボイドのないビードマウントがガラスバルブの開口端部に封止されることにより、ガラスバルブ内の気密性が確保され、また、電極が脱落しないようにすることができる。

本発明によれば、ビードガラスの貫通孔の開口端部のうち少なくとも電極が導出される側の開口端部と電極の隙間が、貫通孔の内奥部と電極の隙間よりも大きくなるよう、貫通孔又は電極に連続面を形成したビードマウントが提供されることにより、ビードガラスの端面にはみ出し部が形成されず、このはみ出し部が原因で、クラックが発生しないようにすることができる。したがって、このビードマウントは、ビードガラスと電極との密着力が低下することがなく、電極がビードガラスから脱落することもないため、歩留まりを向上させることができる。そして、このビードマウントをガラスバルブの開口端部に封止した冷陰極放電管は、気密性が確保され、所期の品質を長期間維持し、長寿命化を図ることができる。

本発明に係るビードマウントの第１〜第４の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。いずれの実施形態におけるビードマウント１０も、ビードガラス１１に形成された貫通孔１２の開口端部１３が内奥部１４よりも拡径したことを特徴としている。このような貫通孔１２に軸状の電極１６が貫通して溶着される。この電極１６は、内部電極１７と外部電極１８とが直列に接合一体化されたもので、付き合わされた接合部１９は膨出した形状となっている。また、内部電極１７の内端部には、図示しないが、ホロー形状のホロー電極が接続されることもある。

そして、第１の実施形態のビードマウント１０は、図１に示すように、貫通孔１２が開口端部１３以外の内奥部１４を全長にわたって同じ内径とし、開口端部１３を面取りしたようなテーパ面状として拡径している。このテーパ面状の開口端部１３は、例えば、ガラス管を所定の寸法ごとに切断し、切断された両端面の貫通孔１２を切削加工することによって形成することができる。

そして、このような貫通孔１２に電極１６が貫通して溶着される。詳しくは、内部電極１７と外部電極１８との接合部１９が一方の開口端部１３に若干、食い込み、内部電極１７が貫通孔１２を貫通し、内部電極１７の内端部がビードガラス１１の他方の開口端部１３から突出している。

この状態で、ビードガラス１１が加熱されると、ビードガラス１１は若干、溶融し、膨張することによって貫通孔１２が縮径され、内部電極１７を溶着する。ただし、貫通孔１２の開口端部１３は、テーパ面状に拡径しているため、開口端部１３のビードガラス１１が縮径しても、溶融したビードガラス１１は、拡径された開口端部１３を充填する状態となり、内部電極１７の内端部側へ這い上がることがない。したがって、ビードガラス１１が内部電極１７を溶着したビードマウント１０は、図２に示すように、ビードガラス１１に食み出し部が形成されておらず、よって、クラックも生じていない。

また、第２の実施形態のビードマウント１０は、図３に示すように、貫通孔１２を１葉双曲面状に形成したことを特徴としている。すなわち、貫通孔１２の内径は、内奥部１４から両開口端部１３，１３へ次第に拡径する円弧状に形成されている。このような貫通孔１２は、例えば、炉内で加熱処理することによって形成することができる。

そして、貫通孔１２に電極１６の内部電極１７が貫通した状態で、ビードガラス１１が加熱されると、ビードガラス１１は若干、溶融して膨張し、貫通孔１２が縮径される。貫通孔１２は、内奥部１４から両開口端部１３，１３へ次第に拡径した１葉双曲面状に形成されているため、ビードガラス１１は内部電極１７を内奥部１４から両開口端部１３，１３へ次第に溶着する。

したがって、貫通孔１２内の空気は、内奥部１４から両開口端部１３，１３へ押し出され、内部に溜まることがないため、凝固したビードガラス１１と内部電極１７との間にはボイドが生じない。また、第２の実施形態におけるビードガラス１１も、第１の実施形態と同様、内部電極１７の内側端へ這い上がった食み出し部が形成されていないため、クラックが生じることもない。したがって、このビードマウント１０は、ビードガラス１１と内部電極１７との密着力が低下するものとならない。

また、第３の実施形態のビードマウント１０は、図４に示すように、貫通孔１２を、電極１６が導入される開口端部１３から導出される開口端部１３に向かうにしたがって拡径するようにしたことを特徴とする。すなわち、貫通孔１２の内径は、内部電極１７の基端部が位置する開口端部１３の内径が小さく、内部電極１７の先端部が位置する開口端部１３の内径が大きくなるよう形成されており、その断面が逆円錐状を呈している。このような貫通孔１２は、例えば、炉内で加熱処理することによって形成することができる。

そして、前記と同様にビードガラス１１を加熱すると、ビードガラス１１は内部電極１７の基端部が位置する開口端部１３から、内部電極１７の先端部が位置する開口端部１３へ次第に溶着する。

この際、内部電極１７の基端部が位置する開口端部１３は、電極１６の接合部１９によって閉塞されるので、貫通孔１２内の空気は、内部電極１７の基端部が位置する開口端部１３から、内部電極１７の先端部が位置する開口端部１３へ押し出され、内部に溜まることがないため、凝固したビードガラス１１と内部電極１７との間にはボイドが生じない。また、食み出し部も形成されないため、クラックが生じることもない。

また、第４の実施形態のビードマウント１０は、図５に示すように、内部電極１７をその先端部に向かうにしたがって縮径するようにしたことを特徴としている。すなわち、内部電極１７と貫通孔１２の内壁との隙間が、内部電極１７の先端部側に向かうにしたがって大きくなるので、はみ出し部及びボイドの発生を防止できる。

このような第１〜第４の実施形態に係るビードマウント１０がガラスバルブ１の開口端部１３に溶着されると、図６に示すような冷陰極放電管が完成する。冷陰極放電管には、ビードガラス１１にクラックやボイドが生じておらず、ビードガラス１１と内部電極１７との密着力が低下しないため、ガラスバルブ１内の気密性が維持され、所期の特性が長期間維持される。

なお、本発明は、前記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明特定事項の範囲内において種々変更することができる。例えばビードマウント１０は、内部電極１７と外部電極１８とが接合一体化された電極１６を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、内部電極１７と外部電極１８とが単一の素材のものであっても同様に実施することができる。また、ビードマウント１０は、冷陰極放電管だけでなく、熱陰極放電管その他の冷陰極放電管にも備えることができる。

本発明に係るビードマウントは、冷陰極放電管などの冷陰極放電管の開口端部を封止するための部品として有用である。また、本発明に係る冷陰極放電管は、液晶表示装置のバックライトとして有用である。

本発明に係るビードマウントを構成しているビードガラスの第１の実施形態を示す断面図 本発明に係るビードマウントの一実施形態を示す断面図 本発明に係るビードマウントを構成しているビードガラスの第２の実施形態を示す断面図 本発明に係るビードマウントを構成しているビードガラスの第３の実施形態を示す断面図 本発明に係るビードマウントを構成している電極の第４の実施形態を示す断面図 冷陰極放電管の一例を示す断面図 従来のビードマウントの断面図 従来のビードマウントの不具合を示す断面図 従来のビードマウントの不具合を示す断面図

符号の説明

１……ガラスバルブ
１０…ビードマウント
１１…ビードガラス
１２…貫通孔
１３…開口端部
１４…内奥部
１６…電極
１７…内部電極
１８…外部電極

Claims (6)

1. 軸状の電極がビードガラスに形成された貫通孔を貫通し、ビードガラスに溶着されるビードマウントにおいて、前記貫通孔の内奥部における貫通孔の内面と電極の周面との隙間よりも、貫通孔の開口端部のうち少なくとも電極が導出される側の開口端部における貫通孔の内面と電極の周面との隙間が大きくなるよう、貫通孔又は電極に連続面が形成されていることを特徴とするビードマウント。
2. 前記貫通孔の開口端部が内奥部よりも拡径されていることを特徴とする請求項１に記載のビードマウント。
3. 前記貫通孔は、１葉双曲面状に、内径が内奥部から両開口端部へ次第に拡径した形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビードマウント。
4. 前記貫通孔は、前記電極が導入される側の開口端部から導出される側の開口端部に向かうにしたがって拡径されていることを特徴とする請求項１に記載のビードマウント。
5. 前記電極は、前記貫通孔を貫通する内部電極と、該内部電極に直列に接合一体化された外部電極とを備えており、内部電極はその先端部に向かうにしたがって縮径されていることを特徴とする請求項１に記載のビードマウント。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビードマウントがガラスバルブの開口端部に封止されていることを特徴とする冷陰極放電管。

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