説明

電極マウントの製造方法および熱陰極ランプ

【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】 一対のリード31a、31bと、一対のレグ部321a、321bと、一対のレグ部321a、321bに接続された螺旋状部323とを備え、一対のレグ部321a、321bにが一対のリード31a、31bに接続されたフィラメント32と、フィラメント32に塗布されたエミッタ33と、を具備する電極マウントの製造方法であって、フィラメント32にエミッタ33を塗布、乾燥したのちに、リード31a、31bにレグ部321a、321bを接続することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱陰極ランプに用いられる電極マウントの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−53117号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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の製造方法および熱陰極ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の電極マウントの製造方法は、一対のリードと、一対のレグ部と、前記一対のレグ部に接続された螺旋状部とを備え、前記一対のレグ部が前記一対のリードに接続されたフィラメントと、前記フィラメントに塗布されたエミッタと、を具備する電極マウントの製造方法であって、前記フィラメントに前記エミッタを塗布、乾燥したのちに、前記リードに前記レグ部を接続することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
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。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】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。
【図2】熱陰極ランプの拡大図。
【図3】電極マウントの斜視図。
【図4】フィラメントの説明図。
【図5】電極マウントの一製造方法について説明するための図。
【図6】電極マウントの第1の変形例について説明するための図。
【図7】電極マウントの第2の変形例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(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1の直線X−X’の断面を矢印方向から見た図である。
【0011】
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。封着部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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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、その長手方向が位置するように配置されている。
【0015】
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、ヘリカル部322a、322bはその途中で接触していない。このようなフィラメント32が、リード31a、31bの平坦部311a、311bが備える一対の平坦面のうち、同一方向を向いている平坦面上に、レグ部321a、321bがそれぞれ溶接されることで一体化されている。
【0016】
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。
【0017】
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33のガラスバルブ1の端部への封着が容易になる。
【0018】
ここで、電極マウント3の製造方法について図5を参照しながら説明する。
【0019】
まず、一対のレグ部321a、321bと螺旋状部322を備えるように形成されたフィラメント32を、(a)のようにエミッタ溶液33’が注がれた容器35に浸漬する。その浸漬する位置は、(b)のように、レグ部321a、321bの一部を除くフィラメント32部分をエミッタ溶液33’に浸漬するなど、少なくとも螺旋状部322の1stクロス〜2ndクロス周辺がエミッタ溶液33’に浸るのが望ましい。このように、フィラメント32に塗布されたエミッタ溶液33’は、自然乾燥等を経て、(c)のようにフィラメント32に定着するに至る。
【0020】
次に、十分にエミッタ33が乾燥したあとのフィラメント32のレグ部321a、321bを、リード31a、31bの平坦部311a、311bに配置する。そして、平坦部311a、311bとレグ部321a、321bの重ね合わせ部分を、(d)のように抵抗溶接機36a、36bで挟み込んで溶接して、(e)のように電極マウント3が完成する。
【0021】
ここで、図5に示したような本発明の方法(実施例)と、特開平9−171796号公報に記載のように、電極マウントを作成したのちに、フィラメントにエミッタを塗布する従来の方法(従来例)とで電極マウントを各50本製造した。その結果、従来例では45本においてフィラメントの形状、特にヘリカル部322a、322bの1stクロス付近の形状が変化し、隣接する部分同士と接触しているのに対し、実施例では溶接前と比較してフィラメントの形状変化は小さく、隣接する部分同士での接触も7本程度に大幅減少した。
【0022】
これは、従来例では、溶接工程時の衝撃等によって、1stクロス付近が変形・接触が発生しているが確認されているから、フィラメント32の持つバネ性によってヘリカル部322a、322bが変形したことが原因と考えられる。これに対し、実施例では、エミッタ33を先に塗布し、十分に乾燥させたことで、エミッタ33によってフィラメント32のバネ性が減少、形状が固定されたため、溶接衝撃などが加わってもヘリカル部322a、322bの変形・接触が抑制されたと考えられる。なお、従来例のような変形・接触した電極マウント3でも、事後的に形状を修正することによりフィラメント形状を本来の形に近づけることは可能だが、ランプに封着後の振動などにより、再度、変形や接触することがありうる。これに対し、実施例の電極マウント3を封着したランプは、本来の形状のままで形が維持されているため、ランプ封着後の振動などによっても変形や接触はしにくい。ちなみに、エミッタ33をフィラメント溶接前に塗布したか、後に塗布したかは、溶接を行った部分付近や1stターン付近のエミッタ33の状態などにより特定することができる。
【0023】
上述のような効果は、螺旋状部322に塗布されたエミッタ33の乾燥時の重量が、エミッタ33を塗布していない螺旋状部322の重量の5%以上となるように、フィラメント32にエミッタ33を塗布することで高くなることがわかった。これは、エミッタ33を多く塗布したことによりフィラメント32の形状がさらに変形しにくくなるためである。なお、複数回エミッタ溶液33’の塗布・乾燥工程を行うなどにより、このように多量のエミッタ33をフィラメント32に塗布することが可能である。ただし、エミッタ33をフィラメント32に塗布しすぎると活性化できないエミッタ33が発生してしまうため、30%以下であるのが望ましい。
【0024】
したがって、本実施の形態では、フィラメント32にエミッタ33を塗布、十分に乾燥したのちに、リード31a、31bにレグ部321a、321bを接続したことにより、フィラメント32のバネ性を低下させ、フィラメント32の形状の変化を抑制することができるため、フィラメント32の特にヘリカル部322a、322bの1stクロス付近における変形や接触を抑制することができる。その際、螺旋状部322に塗布されたエミッタ33の乾燥時の重量が、エミッタ33を塗布していない螺旋状部322の重量の5〜30%以上となるように、エミッタ溶液33’をフィラメント32に塗布することでさらに高い効果を得ることができる。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
リード31a、31bとフィラメント32の接続は図2(b)に限らず、図6(a)のように、平坦部311a、311bにおいて異なる方向を向いている平坦面にレグ部321a、321bをそれぞれ接続してもよい。また、図6(b)のように、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、平坦面のランプ中心側にレグ部321a、321bをそれぞれ接続してもよい。また、図6(c)のように、平坦面のランプ外部側にレグ部321a、321bをそれぞれ接続してもよい。(a)〜(c)では、図2(b)のように、平坦部311a、311bの同一方向を向いた平坦面に接続する場合と比較して、リード31a、31bとフィラメント32の溶接工程時に螺旋状部322の隣接部分が接触しにくくなるので、本発明と組み合わせるとさらに好適である。また、(b)、(c)では、レグ部321a、321bを直線Y−Y’上に配置することができるため、フィラメント32を発光部11と同心に配置しやすくなり、フィラメント32の温度を一定に維持することができるとともに、フィラメント32とガラスバルブ1との接触を抑制することができる。さらに、(c)では、他の例と同じ大きさのフィラメント32を使用する場合に、リード31a、31b間の距離を小さくすることができるので、製造しやすくすることができる。
【0030】
リード31a、31bとフィラメント32の接続に関し、平坦部311a、311bにレグ部321a、321bを溶接した後、図7のように、リード31a、31bをそれぞれ0.25ターンの方向に折り曲げてもよい。これにより、1stクロス部分のヘリカル部322a、322bの距離が離れるため、接触を抑制することができる。なお、平坦部311a、311bのみを折り曲げるようにしてもよい。
【0031】
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。
【0032】
エミッタ33は、実施例では浸漬によりフィラメント32に塗布したが、これに限らず、スプレーや筆などにより塗布してもよい。
【符号の説明】
【0033】
1 ガラスバルブ
2 蛍光体層
3 電極マウント
31a、31b リード
311a、311b 平坦部
32 フィラメント
321a、321b レグ部
322 螺旋状部
33 エミッタ
33’ エミッタ溶液
34 ビーズ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のリードと、
一対のレグ部と、前記一対のレグ部に接続された螺旋状部とを備え、前記一対のレグ部が前記一対のリードに接続されたフィラメントと、
前記フィラメントに塗布されたエミッタと、を具備する電極マウントの製造方法であって、
前記フィラメントに前記エミッタを塗布、乾燥したのちに、前記リードに前記レグ部を接続することを特徴とする電極マウントの製造方法。
【請求項2】
前記螺旋状部に塗布された前記エミッタの乾燥時の重量が、前記エミッタを塗布していない前記螺旋状部の重量の5〜30%となるように、前記フィラメントに前記エミッタを塗布することを特徴とする請求項1に記載の電極マウントの製造方法。
【請求項3】
バルブと、
前記バルブの端部に封着された、請求項1または請求項2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。

【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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【公開番号】特開2010−192341(P2010−192341A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−37211(P2009−37211)
【出願日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】