JP2010192343A - 電極マウント、熱陰極ランプおよび電極マウントの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 螺旋状のフィラメントを用いた場合において、そのフィラメントの螺旋状部における接触を抑制する。
【解決手段】 第１、第２のリード３１ａ、３１ｂにフィラメント３２が接続された電極マウントであって、フィラメント３２は第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂと、第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂに接続された螺旋状部３２２とを備え、第１のレグ部３２１ａは第１のリード３１１ａの先端に、第２のレグ部３２１ｂは第２のリード３１１ｂの先端に接続されており、第１、第２のリード３１１ａ、３１１ｂの先端側のうち少なくとも一方が屈曲していることを特徴とする。例えば、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端は、第１、第２のヘリカル部３２１ａ、３２１ｂの０．２５ターン方向にそれぞれ屈曲している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、熱陰極ランプに用いられる電極マウントおよびその製造方法に関する。

従来より、室内灯などの一般照明の分野では熱陰極ランプが使用されているが、最近ではこの熱陰極ランプを液晶テレビやパーソナルコンピューターのモニターのバックライトの光源として用いる試みがなされている。

このような用途に用いる熱陰極ランプは、バックライトなどの厚みを薄くするために直径が細いことが要求される。しかし、ランプの直径が細くなると、フィラメントに塗布可能なエミッタの量が減少するために長寿命化が困難になるという問題があった。そこで、細管化、かつ長寿命の要求を実現すべく、特許文献１に示すような、管軸方向に螺旋状に巻回されたフィラメントが熱陰極ランプに使用されるようになっている。

特開２００５−２３５７４９号公報

しかしながら、特許文献１のような螺旋形状のフィラメントを用いた場合に、螺旋状部が変形し、隣接する金属線同士が接触したりしてしまうという問題が生じている。

本発明の目的は、螺旋状のフィラメントを用いた場合において、そのフィラメントの螺旋状部における接触を抑制可能な電極マウント、熱陰極ランプおよび電極マウントの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の電極マウントは、第１、第２のリードにフィラメントが接続された電極マウントであって、前記フィラメントは第１、第２のレグ部と、前記第１、第２のレグ部に接続された螺旋状部とを備え、前記第１のレグ部は前記第１のリードの先端に、前記第２のレグ部は前記第２のリードの先端に接続されており、前記第１、第２のリードの先端側のうち少なくとも一方は屈曲しており、その屈曲した先端側は、先端以外の部分による軸線上の外に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、螺旋状のフィラメントを用いた場合において、そのフィラメントの螺旋状部における接触を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態の熱陰極ランプについて説明するための図。 熱陰極ランプの拡大図。 電極マウントの斜視図。 フィラメントの説明図。 電極マウントの一製造方法について説明するための図。 本発明の第２の実施の形態の熱陰極ランプについて説明するための図。 本発明の第３の実施の形態の熱陰極ランプについて説明するための図。 電極マウントの変形例について説明するための図。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の熱陰極ランプの全体図、図２は、熱陰極ランプの拡大図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は図２（ａ）の直線Ｘ−Ｘ’の断面を矢印方向から見た図である。

本実施の形態の熱陰極ランプは、図１に示すように、例えば、硬質ガラスからなるガラスバルブ１を備えている。ガラスバルブ１は、発光部１１と封止部１２とで構成されている。発光部１１は、外径Ｒ１＝３ｍｍ〜８ｍｍ、内径Ｒ２＝２ｍｍ〜７ｍｍであるガラス筒であり、ガラスバルブ１の中央部分に位置している。封止部１２は、ガラスバルブ１内に気密な内部空間を形成するためのガラス溜まりであり、発光部１１の両端部分に位置している。

このガラスバルブ１の内部空間には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンなどの希ガスを単体または混合してなるガスと水銀とで構成されている。また、発光部１１の内面には、例えば、ＲＧＢの３波長蛍光体からなる蛍光体層２が形成されている。

封止部１２には、図３に示すような、電極マウント３が封着されている。この電極マウント３は、一対のリード３１ａ、３１ｂ、フィラメント３２、エミッタ３３およびビーズ３４で構成されている。

リード３１ａ、３１ｂは、例えばコバールからなる線径＝０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの金属線であり、封止部１２部分に封着され、一端はガラスバルブ１内に、他端はガラスバルブ１外に導出されている。このリード３１ａ、３１ｂのガラスバルブ１内部に配置される先端部には、プレス加工により、平坦部３１１ａ、３１１ｂが形成されている。この平坦部３１１ａ、３１１ｂは、図２（ｂ）に示すランプの断面において中心を通る直線Ｙ−Ｙ’上に、その長手方向が沿うように配置されている。

フィラメント３２は、一対のレグ部３２１ａ、３２１ｂと螺旋状部３２２とで構成されている。レグ部３２１ａ、３２１ｂは、例えばタングステン線からなる金属線を螺旋状に形成したシングルコイルであり、略平行の関係を保つように、管軸方向に延伸されている。螺旋状部３２２は、レグ部３２１ａ、３２１ｂから、タイミングの異なるシングルコイルをそれぞれ螺旋巻きした、いわゆるダブルヘリカルの形状となっている。具体的には、図４に示すように、レグ部３２１ａ、３２１ｂ端から互いに半ピッチだけタイミングがずれた第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂが先端方向にそれぞれ１ターン、２ターン・・・と巻回され、最終端で互いが繋がった形状であり、第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂはその途中で接触していない。

エミッタ３３は、レグ部３２１ａ、３２１ｂの一部と螺旋状部３２２に形成されている。このエミッタ３３は、例えば（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）Ｏと溶媒とを混合したエミッタ溶液を塗布、乾燥させることでフィラメント３２の所定箇所に形成することができる。

ビーズ３４は、ガラスバルブ１と同様の材料からなる球状のガラス玉であり、リード３１ａ、３１ｂ間に跨るように、リード３１ａ、３１ｂのそれぞれの一軸部分を封着している。このビーズ３４により、リード３１ａ、３１ｂの間隔が一定に保たれるとともに、電極マウント３のガラスバルブ１の端部への封着が容易になる。

電極マウント３について、図２〜図４を参照しながらさらに詳しく説明する。

図２からわかるように、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端側は、先端以外の部分による軸線Ｙ−Ｙ’上から外れるように、ヘリカル部３２２ａ、３２２ｂの０．２５ターン方向にそれぞれ屈曲している。そして、その屈曲した先端部において、第１のレグ部３２１ａは第１の平坦部３１１ａの平坦面に、第２のレグ部３２１ｂは第１のレグ部３２１ａが接続された平坦面と同じ方向に向いている第２の平坦部３１１ｂの平坦面にそれぞれ接続されている。また、第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂと螺旋状部３２２の中心Ｏとは、直線Ｚ−Ｚ’に配置されている。

次に、電極マウント３の一製造方法について図５を参照しながら説明する。

まず、（ａ）のように螺旋状に形成したフィラメント３２とビーズ３４を封着した第１、第２のリード３１ａ、３１ｂとを用意し、それらを（ｂ）のように抵抗溶接により接続し、（ｃ）のような通常の電極マウント３を形成する。この溶接工程後には、１ｓｔクロス付近において、第１のヘリカル部３２２ａと第２のヘリカル部３２２ｂが接触している電極マウント３がおよそ９０％の確率で発生してしまう。

次に、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端側を、（ｄ）に示す矢印方向、すなわち第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂの０．２５ターンの方向にそれぞれ屈曲させて、（ｅ）のような先端側が屈曲した第１、第２のリード３１ａ、３１ｂを備える電極マウント３が完成する。このようなリードの曲げ工程を経ることにより、（ｃ）の溶接工程後で１ｓｔクロス部分の接触が発生していても、当該部分の第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂの距離を離すことができるので、結果として１ｓｔクロス付近での接触が回避された電極マウント３を得ることができる。また、第１のヘリカル部３２２ａと第２のヘリカル部３２２ｂの接触を解除するためだけでなく、それらの間の距離を十分にとることで、ランプ使用時の振動によっても接触しないランプを実現することができる。なお、上述の効果は一方のリードの先端側のみを屈曲させるだけでも得ることができる。

また、（ｄ）の屈曲工程を調整し、第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂと螺旋状部３２２の中心Ｏとが同一の直線Ｚ−Ｚ’上に配置されるようにすることで、ランプにおける螺旋状部３２２の変心度合いを小さくすることができるため、ガラスバルブ１と螺旋状部３２２の距離が部分的に近接して、温度が不均一になることを抑制できる。

したがって、本実施の形態では、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端を、第１、第２のレグ部３１１ａ、３１１ｂと繋がっている第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂの０．２５ターン方向にそれぞれ屈曲させたことで、製造時およびランプ使用時における１ｓｔクロス付近での第１のヘリカル部３２２ａと第２のヘリカル部３２２ｂの接触を回避することができる。

また、第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂと螺旋状部３２２の中心Ｏとを同一の直線Ｚ−Ｚ’上に配置することで、ランプにおける螺旋状部３２２の変心度合いを小さくすることができる。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の熱陰極ランプについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

第２の実施の形態では、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端側を、第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂの０．７５ターン方向にそれぞれ屈曲させている。本発明のような形状のフィラメント３２では、１ｓｔクロス付近での接触が最も多いが、次に多いのが２ｎｄクロス付近である。本実施の形態では、その２ｎｄクロス付近での接触が発生した場合に有効な構成であり、つまりこの構成では、２ｎｄクロス部分の第１のヘリカル部３２２ａと第２のヘリカル部３２２ｂの距離が広がるため、製造時およびランプ使用時における１ｓｔクロス付近での第１のヘリカル部３２２ａと第２のヘリカル部３２２ｂの接触を回避することができる。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態の熱陰極ランプについて説明するための図である。

第３の実施の形態では、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの先端側に形成されている第１、第２の平坦部３２１ａ、３２１ｂをそれぞれ屈曲させている。本実施の形態でも、第１、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができるほか、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの長さにかかわらず屈曲させることができるため、ビーズ３４からの第１、第２のリード３１ａ、３１ｂの突出長が短い設計の電極マウント３の場合に特に有利である。

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。

封止部１２は、ビーズシールに限らず、ピンチシール、ステムシール、ボタンシールなどの封着方法で形成したものであってもよい。

第１、第２のリード３１ａ、３１ｂは単一部材のものに限らず、例えば、発光部１１内に位置する部分をニッケル、封止部１２内に封着され、外部に導出される部分をジュメットで構成した部材など、複数部材を組み合わせたものを用いてもよい。

第１、第２の平坦部３１１ａ、３１１ｂは、第１、第２のリード３１ａ、３１ｂと一体である場合に限らず、別体であってもよく、つまり直棒状のリードに平板状の平坦部を溶接したようなものであってもよい。

フィラメント３２は、シングルコイルに限らず、ダブルコイル、トリプルコイルなどであってもよい。

第１、第２のリード３１ａ、３１ｂとフィラメント３２の接続は、抵抗溶接に限らず、レーザー溶接などであってもよい。

本発明は、同一方向を向いている第１、第２の平坦部３１１ａ、３１１ｂに第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂを接続したために、フィラメント３２に溶接振動等の外力が加わったときに第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂに異なる不均一な応力が加わってしまう構造の電極マウント３の場合に特に有効であるが、これと比較して第１、第２のヘリカル部３２２ａ、３２２ｂに均一な応力が加わりやすい構造の電極マウント３に採用してもよい。すなわち、図８（ａ）のように、第１、第２の平坦部３１１ａ、３１１ｂにおいて異なる方向を向いている平坦面に第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂをそれぞれ接続した構造や、（ｂ）のように、第１、第２の平坦部３１１ａ、３１１ｂをその平坦面が平行になるように配置するとともに、平坦面のランプ外部側に第１、第２のレグ部３２１ａ、３２１ｂをそれぞれ接続した構造のランプに発明を適用してもよい。

１ ガラスバルブ
２ 蛍光体層
３ 電極マウント
３１ａ、３１ｂ 第１、第２のリード
３１１ａ、３１１ｂ 第１、第２の平坦部
３２ フィラメント
３２１ａ、３２１ｂ 第１、第２のレグ部
３２２ 螺旋状部
３２２ａ、３２２ｂ 第１、第２のヘリカル部
３３ エミッタ
３４ ビーズ

Claims (6)

1. 第１、第２のリードにフィラメントが接続された電極マウントであって、
   前記フィラメントは第１、第２のレグ部と、前記第１、第２のレグ部に接続された螺旋状部とを備え、前記第１のレグ部は前記第１のリードの先端に、前記第２のレグ部は前記第２のリードの先端に接続されており、
   前記第１、第２のリードの先端側のうち少なくとも一方が屈曲していることを特徴とする電極マウント。
2. 前記第１、第２のリードの先端は、前記第１、第２のレグ部と繋がっている前記螺旋状部の０．２５ターン方向にそれぞれ屈曲していることを特徴とする請求項１に記載の電極マウント。
3. 前記螺旋状部の中心をＯとしたとき、前記第１、第２のレグ部と前記中心Ｏは略一直線状に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極マウント。
4. 前記第１、第２のリードは第１、第２の平坦部を備え、前記第１のレグ部は前記第１の平坦部に、前記第２のレグ部は前記第２の平坦部に接続されており、前記第１、第２の平坦部が屈曲していることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の電極マウント。
5. バルブと、
   前記バルブの端部に封着された、請求項１〜請求項４の何れかに記載の方法で製造された電極マウントと、を具備することを特徴とする熱陰極ランプ。
6. 第１、第２のリードにフィラメントが接続された電極マウントの製造方法であって、
   前記フィラメントは第１、第２のレグ部と、前記第１、第２のレグ部に接続された螺旋状部とを備えており、
   前記第１のレグ部を前記第１のリードの先端に、前記第２のレグ部は前記第２のリードの先端に接続したのち、前記第１、第２のリードの先端側のうちの少なくとも一方を、前記螺旋状部のうち隣接部分同士が接触ないし近接している部分を離す方向に屈曲させることを特徴とする電極マウントの製造方法。

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