KR20020046141A - 냉음극선관 및 그 밀봉방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 냉음극선관은 유리벌브(1)의 리드 도출 양단부(2, 3)를 유리벌브(1)와 열팽창 계수가 근사하고, 또한 외부 도출 리드(6, 7)를 유리 밀봉하는 기밀단자 구조체(4, 5)를 사용하여 가열 밀봉한 구성을 갖고 있다. 이와 같이 기밀단자 구조체(4, 5)를 사용하기 때문에, 가열 밀봉시에, 유리벌브(1)의 양단부(2, 3)의 변형을 방지할 수 있고, 또한 밀봉부분의 벌브의 긴변 치수를 단축할 수 있다. 또한, 유리벌브(1)와 기밀단자 구조체(4, 5)와의 열팽창 계수를 근사하게 하고 있기 때문에, 냉음극선관의 밀봉시에 유리벌브(1)에 크랙이 발생되는 일도 방지할 수 있다.

Description

냉음극선관 및 그 밀봉방법{COLD-CATHODE TUBE AND METHOD OF SEALING THE SAME}

본 발명은 각종 OA(Office Automation)기기 등의 디스플레이 광원이나 백라이트에 바람직한 냉음극선관의 외부 도출단자 구조 및 그 밀봉방법에 관한 것이다

종래부터 냉음극선관은 각종 OA기기 등의 특히 디스플레이의 백라이트용 등에 사용되고 있다. 이 경우 디스플레이의 백라이트 등은, 박형화로 진행하는 경향이 현저하며, 냉음극선관을 밀봉하는 경우에, 유리벌브 지름을 가늘게 하지 않으면 안된다. 그래서, 냉음극선관의 종래부터의 개략 구조를 나타내면서 리드의 기밀 밀봉 구조와 그 밀봉방법를 설명하면 다음과 같다.

즉, 냉음극선관은 도 4에 도시한 바와 같이 형광 방전관부(100)의 양 단의 외부 도출단자부(101, 102)의 전극(103, 104)에 접속하고 있는 1쌍의 리드(105, 106)를 비드 유리(107, 108)로서 기밀 밀봉을 하고 있다. 여기서 리드(105, 106)의 기밀 밀봉 구조로서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 리드(106)를 밀봉하는 비드 유리(108)의 길이 치수(L)를 상당히 크게하여 밀봉 길이를 충분히 길게 하지 않을수 없다. 그 이유는 비드 유리(108, 107)로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 원통 형상의 유리 튜브를 사용한 경우, 리드(106, 105)를 삽입 관통하는 내경 치수(i)를 크게 취하지 않으면 않되어, 충분한 용적을 얻기 위해 길이(L)를 크게하지 않으면 안되기 때문이다.

본 발명의 목적은 가열 밀봉시에 유리벌브 양단의 변형을 방지하고, 또한, 밀봉부분의 벌브의 길이 치수를 단축할 수 있는 것과 함께, 냉음극선관의 밀봉시에 유리벌브에 크랙이 발생하는 것을 방지할수 있는 냉음극선관 및 그 밀봉방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 냉음극선관 및 그 밀봉방법은, 유리벌브의 리드 도출 양단부를 유리벌브와 열팽창 계수가 근사하며, 또한 외부도출 리드를 유리 밀봉하는 기밀단자 구조체를 사용하여 가열 밀봉하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 냉음극선관의 밀봉 방법에 있어서 바람직하게는, 기밀단자 구조체를 유리벌브의 리드 도출 양단부에 임시 배치시켜두고, 유리벌브의 리드 도출 양단부를 가열하여 유리벌브의 지름을 축소시키면서 밀봉한다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는, 기밀 단자구조체로서 금속 고리를 사용하지 않고 외부 도출리드를 삽통시키는 유리 성형체를 사용한다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는, 기밀 단자구조체로서 금속 고리와, 외부 도출리드를 밀봉하는 유리로 이루어지는 기밀단자 구조체를 사용한다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는 기밀단자 구조체에 외부 도출 리드를 삽통시키는 필러가 들어간 유리 성형체를 사용한다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는, 기밀단자 구조체의유리성형체에 필러로서 A₂lO₃를 5중량% 이상 30중량% 이하 혼입시킨다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는, 필러가 들어간 유리 성형체를 사용하는 기밀 단자 구조체의 열팽창 계수를 40×10^-7∼ 60×10^-7㎝/㎝/℃로 한다.

상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서 바람직하게는, 금속 고리를 Ni를 20중량% 이상 30중량%이하, Co를 10중량% 이상 20중량%이하 포함하며 잔부가 Fe로 이루어지는 재질로 된다.

본 발명의 냉음극선관은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해, 유리벌브의 외부로의 도출 리드 양단부에, 유리벌브와 열팽창 계수가 근사하고 외부 도출 리드를 갖는 기밀단자 구조체를 사용하여, 외부로의 도출 리드 양단부를 가열 밀봉하는 방식을 채용하는 것이다. 이 기밀단자 구조체는, 후술하는 실시예로서 명확하게 된다. 또한 본 발명에서는, 유리벌브와 기밀단자 구조체를 어떻게 잘 밀봉시킬런지도 중요한 해결수단의 하나이다. 이 밀봉 기술로서는, 본 발명은, 기밀단자 구조체을 유리벌브 양 단에 임시 배치시켜 놓고, 유리벌브 양 단의 지름을 줄이면서 용융, 밀봉을 행하게 하는 방법을 채용하고 있다. 또한, 본 발명은, 상기한 기밀단자 구조체에 다음 2가지 수법을 사용하기로 하고 있다. 즉, 첫째 수법은, 기밀단자 구조체에 금속 고리를 사용하지 않고 외부 도출 리드를 관통 삽입시키는 유리 성형체를 사용하는 것이다. 이에 대하여, 둘째 수법은, 기밀단자 구조체에 구멍을 뚫은 금속 캡을 밀봉 금속 고리로서 사용하고, 외부 도출 리드를 관통삽입하는 유리를금속 고리에 밀봉시켜 기밀 밀봉을 행하게 하는 것이다

본 발명의 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 의하면, 개략 다음에 기술하는 작용이 있다. 우선, 기밀단자 구조체에 금속 고리를 사용하지 않고서 외부 도출 리드를 관통삽입시키는 유리를 성형체 가공하여 사용하는 1의 수법인 경우는, 냉음극선관의 유리벌브 양 단을 가열 밀봉시킬때, 유리 성형체가 지름을 줄이고자 하는 유리벌브에 대하여, 즉, 심(芯)으로서 작용하여, 유리 변형 방지가 도모되어 균일한 유리벌브 지름을 달성할 수 있다. 이어서, 외부 도출 리드를 관통삽입시키는 유리를 금속 고리로 밀봉시켜, 기밀 밀봉을 행하게 하는 2의 수법인 경우는, 금속 고리가 심으로 작용하기 때문에, 유리 변형 방지가 도모된다. 또한, 1, 2 어느쪽의 수법에 의해서도, 유리벌브에 열 변형을 발생시키지 않고 크랙 발생 방지를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 냉음극선관의 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 밀봉 작업중의 냉음극선관의 단면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 냉음극선관의 단면도.

도 4는 종래의 냉음극선관 단면도.

도 5는 종래의 냉음극선관 일부분 단면도.

도 6은 종래의 냉음극선관에 사용하는 비드 유리의 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 유리벌브 2, 3 : 리드 도출 양단부

4, 5 : 기밀단자 구조체 6, 7 : 리드

8, 9 : 전극 10, 11 : 유리 성형체

12, 13 : 기밀단자 구조체 14, 15 : 금속 고리

16, 17 : 유리

본 발명의 냉음극선관 및 그 밀봉방법에는, 유리벌브의 가열 밀봉하여야 할 양 단부에, 유리벌브와 열팽창 계수가 근사한 기밀단자 구조체를 사용하는 기술로 한 것에 특징이 있다. 따라서, 유리벌브의 열 변형을 발생시키는 일이 없다.

또한, 상기 밀봉방법에 있어서는, 기밀단자 구조체를 유리벌브의 리드 도출 양 단부에, 임시 배치시켜 놓고, 상기 유리벌브의 리드 도출 양 단부를 가열시켜 유리벌브의 지름을 줄이면서 밀봉시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해 양산성이 높은 냉음극선관 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서는, 기밀단자 구조체로서, 금속 고리를 사용하지 않고, 외부 도출 리드를 삽입관통시킨 유리 성형체를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 유리벌브 밀봉시의 변형 방지를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 밀봉작업이 신속하게 행하여지고, 밀봉작업성도 도모될 수 있는 것에 특징이 있다

또한, 상기의 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서는, 기밀단자 구조체로서 금속 고리와 도출하는 리드를 밀봉하는 유리로 이루어지는 기밀단자 구조체를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우는, 유리벌브와 금속 고리와 유리에 의해, 밀봉작업시에는, 상술한 작용의 기재와 같이, 금속 고리가 심으로서 작용하기 때문에, 유리벌브 변형을 방지할 수 있다.

또한, 상기의 냉음극선관 및 밀봉방법에 있어서는, 금속 고리를 사용하지 않고 기밀단자 구조체에, 외부 도출 리드를 삽입관통시키는 필러가 들어간 유리 성형체를 사용하는 것이 바람직하다. 이 필러는, 상기 한바와 같이 기밀단자 구조체에 금속 고리를 사용하지 않는 경우에 유리벌브에 대하여, 즉, 심으로서의 작용을 하는 유리 성형체의 강도를 보다 확실한 것으로 하기 때문에, 밀봉 예정부를 보다 한층 변형 방지할 수 있는 기술로서 우수하다.

또한, 상기의 냉음극선관 및 그 밀봉방법에 있어서는, 기밀단자 구조체로서, 금속 고리와 도출하는 리드를 밀봉하는 유리로서 이루어지는 밀봉체의 밀봉 금속 고리에 Ni를 20 내지 30중량%, Co를 10 내지 20중량% 포함하며, 잔부가 Fe로 이루어지는 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리벌브와 열팽창 계수의근사함을 현저히 채용하기 쉽게 되는 기술을 제공한다

(실시예 1)

본 발명의 제1 실시예에 관하여 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 냉음극선관을 도시하는 단면도이다. 도 1에서 형광 방전관부가 되는 유리벌브(1)는 가늘고 긴 원통 형상으로서, SiO₂, B₂O₃, Al₂O₃등을 주된 조성으로 하는 경질 유리, 예를 들면, 붕규산 유리에 알루미늄을 5 내지 30중량% 혼입한 재질로 하고 있다. 이 유리벌브(1)의 내벽면에, 형광체 물질이 도막 형성되어 있다. 또한, 유리벌브(1)는, 내경 치수(d)가 12mm 이하, 한 예로서 2mm, 두께 치수(t)가 0.1 내지 0.5mm, 구체적으로는 0.3mm로 한다. 여기서, 유리벌브(1)의 양단부(2, 3)에는, 각각 유리 밀봉 구조체(4, 5)가 가열 밀봉되어 있다. 기밀단자 구조체(4, 5)는 Fe, Co, Ni을 조성분으로 하는 코바르(covar)합금으로 만들어진 리드(6, 7)와 각 리드(6, 7)의 삽입 단부측에 용착된 전극(8, 9)과, 가열 밀봉시에 유리벌브(1) 양단부(2, 3)의 내벽과 각각 용착하는 유리 성형체(10, 11)로 이루어져 있다. 유리 성형체(10, 11)는, 붕규산 유리 분체에 필러재로서 Al₂O₃분체를 혼입시켜 상온 프레스에 의해 성형시켜 만든다. 본 실시예 1에서, 유리벌브(1)와 유리 성형체(10, 11)와의 열팽창 계수는 근사하며 모두 40×10^-7내지 60×10^-7cm/cm/℃로 설정되어 있다. 또한 유리벌브(1)와 유리 성형체(10, 11)과의 열팽창 계수는 실질적으로 동일하다.

상기한 냉음극선관을 가열 밀봉시켜 제조하기 위해서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 우선, 유리벌브(1)의 개방 양 단(2, 3)에, 전극(8, 9)이 용착된 리드(6, 7)를 관통삽입된 유리 성형체(10, 11)로 이루어지는 기밀단자 구조체(4, 5)의 각각을, 각 리드(6, 7)의 바깥쪽 단부를 화살표 A, B방향 및 C, D방향으로부터 잡은 상태로, 유리벌브(1)의 안쪽으로 화살표 E, F방향에 따라서 삽입하여 임시 배치한다. 다음에 유리벌브(1)가 삽입되어 임시배치된 양 단(2, 3)을, 가열수단 예를 들면, 가스버너에 의해 가열시켜 지름을 줄이므로써 유리 밀봉 구조체(4, 5)가 유리벌브(1)에 밀봉된다.

(실시예 2)

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 냉음극선관을 도시하는 단면도이다.

도 3에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 병기한 부재는 도 1, 도 2에 도시하는 부재와 동일 구성을 갖고 있기 때문에 설명을 생략한다. 본 제2 실시예에서는 제1 실시예에서 사용한 유리 밀봉 구조체(4, 5) 대신에, 기밀단자 구조체(12, 13)를 사용하고 있다. 기밀단자 구조체(12, 13)는, 헤드부 중앙에 열린 구멍을 마련한 캡 형상의 금속 고리(14, 15)와 캡 형상의 금속 고리(14, 15)의 헤드부 중앙의 열린구멍에 관통 삽입하며, 또한, 전극(8, 9)을 각각 용착시킨 리드(6, 7)와 리드(6, 7)의 각각을 밀봉시킨 유리(16, 17) 등으로 구성되어 있다. 캡 형상의 금속 고리(14, 15)의 재질은, 코바르, 구체적으로는 Ni 20 내지 30중량%, Co 10 내지 20중량%, 잔부 Fe로 하는 3원합금 등이 적절하며, 열팽창 계수를, 유리벌브(1)와의 가열 밀봉시의 용착 특성을 고려하여 설정한다. 또한, 금속 고리(14, 15)의 열팽창 계수는 유리벌브(1)의 열팽창 계수에 근사하다. 또한 유리(16, 17)의 열팽창 계수는 유리벌브(1)의 열팽창 계수에 근사하다.

또한, 금속 고리(14, 15)와 유리(16, 17)와 유리벌브(1)와의 열팽창 계수는 실질적으로 동일하다.

본 발명은 냉음극선관 및 그 밀봉에 관해서 다음에 열거하는 우수한 작용 효과를 이룬다. 우선, 기밀단자 구조체을 사용하기 때문에 가열 밀봉시에 유리벌브 양단부의 유리 변형 방지는 물론이고, 벌브 지름을 균일하게 할 수 있어 냉음극선관으로서 우수한 양산성이 있고, 더구나, 밀봉부분 벌브의 길이 치수를 단축할 수 있기 때문에, 램프 유효 길이도 향상되고, 품질 향상에도 큰 효과가 있다. 이어서, 유리벌브와 기밀단자 구조체와의 열팽창 계수를 근사하게 하고 있기 때문에, 냉음극선관 밀봉시에 유리벌브에 발생하기 쉬운 크랙 발생을 저지할 수 있어서 보다 나은 제품 수율의 향상 및 신뢰성 향상에도 공헌할 수 있다.

Claims (15)

1. 유리벌브의 리드 도출 양단부를, 상기 유리벌브와 열팽창 계수가 근사하고, 또한 외부 도출 리드를 유리 밀봉하는 기밀단자 구조체를 사용하여 가열 밀봉한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기밀단자 구조체로서, 금속 고리를 사용하지 않고서 상기 외부 도출 리드를 삽입 관통시키는 유리 성형체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 기밀단자 구조체로서, 금속 고리와, 상기 외부 도출 리드를 밀봉하는 유리로 이루어지는 기밀단자 구조체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 기밀단자 구조체에, 상기 외부 도출 리드를 삽입 관통시키는 필러가 들어간 상기 유리 성형체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 기밀단자 구조체의 상기 유리 성형체에, 상기 필러로서, Al₂O₃를 5중량% 이상 30중량% 이하 혼입시키는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 필러가 들어간 상기 유리 성형체를 사용하는 상기 기밀단자 구조체의 열팽창 계수를 40×10^-7내지 60×10^-7cm/cm/℃로 하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 금속 고리를, Ni를 20중량% 이상 30중량% 이하, Co를 10중량% 이상 20중량% 이하 포함하고, 잔부가 Fe로 되는 재질로 하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관.
8. 유리벌브의 리드 도출 양단부를, 상기 유리벌브와 열팽창 계수가 근사하고, 또한 외부 도출 리드를 유리 밀봉하는 기밀단자 구조체를 사용하여 가열 밀봉하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 기밀단자 구조체를 상기 유리벌브의 상기 리드 도출 양단부에 임시 배치시켜 놓고, 상기 유리벌브의 상기 리드 도출 양단부를 가열하여 상기 유리벌브의 지름을 줄이면서 밀봉하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 기밀단자 구조체로서, 금속 고리를 사용하지 않고서 상기 외부 도출 리드를 삽입 관통시키는 유리 성형체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
11. 제 8항에 있어서,

    상기 기밀단자 구조체로서, 금속 고리와, 상기 외부 도출 리드를 밀봉하는 유리로 이루어지는 기밀단자 구조체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 기밀단자 구조체에, 상기 외부 도출 리드를 삽입관통시키는 필러가 들어간 상기 유리 성형체를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 기밀단자 구조체의 상기 유리 성형체에, 상기 필러로서, Al₂O₃를 5중량% 이상 30중량% 이하 혼입시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 필러가 들어간 상기 유리 성형체를 사용하는 상기 기밀단자 구조체의 열팽창 계수를 40×10^-7내지 60×10^-7cm/cm/℃로 하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.
15. 제 11항에 있어서,

    상기 금속 고리를, Ni를 20중량% 이상 30중량% 이하, Co를 10중량% 이상 20중량% 이하 포함하고, 잔부가 Fe로 되는 재질로 하는 것을 특징으로 하는 냉음극선관의 밀봉방법.