JP2002237256A - 平面型放電管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放電距離を一定にすることができる平面型放電
管の製造方法を提供する。 【解決手段】所定の放電距離ｄだけ離間するように一対
のガラス基板１４，１４を対向配置し、両ガラス基板１
４，１４間に所定の放電ガスを封入した放電空間１７を
形成するようにした平面型放電管１１の製造方法におい
て、両ガラス基板１４，１４間の四隅にはそれぞれスペ
ーサ３１を介在させるようにした。このため、平面型放
電管１１の製造過程において、両ガラス基板１４，１４
間の距離、即ち放電距離ｄを一定にすることができる。
ひいては、放電距離ｄの製品間における個体差がなくな
り、品質を安定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライト等に使用される平面型放電管の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の平面型放電管として
は次のような構成が知られている。即ち、図１１及び図
１２に示すように、平面型放電管５１は一方の面に透明
電極５２が敷設され他方の面に蛍光体膜５３（図１２参
照）が形成された２枚のガラス基板５４, ５４を備えて
いる。両ガラス基板５４，５４は蛍光体塗布側の面が互
いに対向するように且つ所定の放電距離だけ離間するよ
うに配置されている。透明電極５２には帯状の導電体５
５が取り付けられている。

【０００３】両ガラス基板５４，５４はそれぞれの蛍光
体塗布側の面の周縁部に塗布された接着剤５６により互
いに接合されている。また、この接着剤５６により両ガ
ラス基板５４，５４それぞれの蛍光体塗布側の面の周縁
部間が封止されることにより、両ガラス基板５４，５４
間には密閉された放電空間５７が形成されている。この
放電空間５７内にはアルゴン及びネオン等の不活性ガス
が封入されている。

【０００４】前記平面型放電管５１の両透明電極５２，
５２間に両導電体５５, ５５を介して所定の電圧を印加
すると、両透明電極５２，５２間の放電により紫外線が
発生し、この紫外線により前記蛍光体膜５３が励起発光
する。

【０００５】次に、前記従来の平面型放電管の製造方法
について説明する。図１３に示すように、まず一方の面
に透明電極５２が敷設されたガラス基板５４の他方の面
の中央部（発光領域）及び外周縁の一部（排気口部分）
にそれぞれマスキング（図示略）をする。この状態でガ
ラス基板５４における他方の面の外周部、即ちマスキン
グされていない部分に接着剤５６を塗布し、炉に入れて
５２０℃で所定時間だけ加熱する。尚、このガラス基板
５４は２枚（対称形となる１組）を製作する。

【０００６】前記加熱終了後、ガラス基板５４を炉から
取り出してマスキングを剥がし、ガラス基板５４の発光
領域に蛍光体を塗布して蛍光体膜５３を形成する。そし
て、２つのガラス基板５４，５４をそれぞれの蛍光体塗
布側の面が対向するように重ね合わせた状態で炉に入
れ、５５０℃で所定時間だけ加熱する。加熱終了後、重
ね合わせた両ガラス基板５４，５４を炉から取り出して
冷却すると、図１４に示すように、両ガラス基板５４，
５４はガラス状に硬化した接着剤５６にて互いに接合さ
れる。この接合された両ガラス基板５４，５４間の外周
には排気口５８が形成されている。

【０００７】次に、図１４及び図１５に示すように、前
記排気口５８内に挿通不能な程度の外径のガラス管の一
端部をバーナで加熱して、前記排気口５８内に挿通可能
な程度の外径の細管部５９ａを有するチップ管（排気
管）５９を形成する。そして、この細管部５９ａを前記
排気口５８を介して放電空間５７に挿入し、細管部５９
ａと排気口５８内面との間、及び細管部５９ａの外周部
に接着剤５６ａを塗布する。この後、炉に入れて５５０
℃で所定時間だけ加熱してから冷却すると、溶融した接
着剤５６ａはガラス状に硬化し、チップ管５９はガラス
基板５４に対して気密状に固定される。

【０００８】チップ管５９の他端部にはゴム製の吸排気
管６０の一端部を接続する。そして、吸排気管６０の他
端に連結された真空ポンプ（図示略）を駆動させて、放
電空間５７内の空気を外部に吸い出し、真空状態とす
る。この状態で加熱脱ガス処理を行った後、吸排気管６
０の他端部を不活性ガス供給部（図示略）に接続し、チ
ップ管５９を介してアルゴン及びネオン等の放電ガスと
しての不活性ガスを放電空間５７内に供給する。この
後、チップ管５９の細管部５９ａ部分をバーナで焼き切
る。すると、細管部５９ａの切断開口部は周囲の接着剤
５６ａ及び自身を構成するガラス材が溶融することによ
り密閉され、放電空間５７内には不活性ガスが封入され
る。最後に、透明電極５２に対して導電体５５を取り付
ければ、平面型放電管５１の製造が完了となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】平面型放電管５１を効
率よく発光させるためには両ガラス基板５４，５４間の
放電距離を一定にする必要がある。ところが、前記従来
の平面型放電管５１の製造方法においては、予め実験に
より求めた接着剤５６の塗布量、加熱温度及び加熱時間
等の各種の条件に基づいて放電距離を調整していた。こ
のため、放電距離の精度を保つことが困難であり放電距
離に個体差が生じるという問題があった。

【００１０】ちなみに、接着剤５６を構成する誘電体フ
リットに所定の放電距離に相当する直径を有する球状の
ガラスビーズを混入することが考えられるものの、ガラ
スビーズの直径に比べて接着剤５６を塗布する幅が小さ
くなるため、接着剤５６を精度良く塗布することが困難
であり、接着力も弱くなるという問題があった。

【００１１】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、放電距離を一定にする
ことができる平面型放電管の製造方法を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定の放電距離だけ離間するように一対の平行平板
を対向配置し、両平行平板間に所定の放電ガスを封入し
た放電空間を形成するようにした平面型放電管の製造方
法において、両平行平板間には、両平行平板間の距離を
一定に保持する間隔保持部材を介在させるようにしたこ
とをその要旨とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記間隔保持部材は平板状に形成した
スペーサであり、両平行平板間の非発光領域の複数箇所
に前記スペーサをそれぞれ配置するようにしたことをそ
の要旨とする。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記各スペーサを両平行平板間の四隅
に配置するようにしたことをその要旨とする。請求項４
に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一
項に記載の発明において、前記放電距離を０．５〜０．
７ｍｍとしたことをその要旨とする。 （作用）請求項１に記載の発明では、前記平行平板間に
は間隔保持部材が介在されることにより、両平行平板間
の距離が一定になる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明の作用に加えて、前記間隔保持部材は平板状に
形成したスペーサであり、両平行平板間の非発光領域の
複数箇所に前記スペーサがそれぞれ配置される。このた
め、両平行平板とスペーサとの接触は面接触になる。ま
た、スペーサを両平行平板間の発光領域に配置した場合
と異なり、発光の邪魔になることがない。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明の作用に加えて、前記各スペーサは両平行平板
間の四隅に配置される。請求項４に記載の発明では、請
求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の作
用に加えて、前記放電距離は０．５〜０．７ｍｍとされ
る。このため、放電距離が０．５ｍｍ未満又は０．７ｍ
ｍを越えた場合に比べて発光効率が向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を例えば液晶表示装
置のバックライトに使用される平面型放電管に具体化し
た一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。

【００１８】図１及び図２に示すように、平面型放電管
１１は一方の面に透明電極１２が敷設され他方の面に蛍
光体膜１３（図２参照）が形成された２枚のガラス基板
１４, １４を備えている。両ガラス基板１４，１４は蛍
光体塗布側の面が互いに対向するように且つ所定の放電
距離ｄだけ離間するように配置されている。前記透明電
極１２は例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉ
ｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）にて形成されており、同透
明電極１２には帯状の導電体１５が固定されている。

【００１９】両ガラス基板１４，１４はそれぞれの蛍光
体塗布側の面の周縁部に塗布された接着剤１６により互
いに接合されている。また、この接着剤１６により両ガ
ラス基板１４，１４それぞれの蛍光体塗布側の面の周縁
部間が封止されることにより、両ガラス基板１４，１４
間には密閉された放電空間１７（図２参照）が形成され
ている。この放電空間１７内にはアルゴン及びネオン等
の不活性ガスが封入されている。尚、前記接着剤１６は
誘電体フリット、酢酸メチルブチル及びニトロセルロー
スを混合したものが使用されている。

【００２０】前記両ガラス基板１４，１４間の四隅には
それぞれスペーサ３１が介在されている。スペーサ３１
はガラス材にて平面直角三角形板状に形成されており、
直角をなす２辺はそれぞれ前記接着剤１６の幅（本実施
形態では１．４ｍｍ）と同じ長さとされている。また、
スペーサ３１の厚みは両ガラス基板１４，１４間の距
離、即ち前記放電距離ｄと同じにされている。両ガラス
基板１４，１４間の放電距離ｄは０．５〜０．７ｍｍの
範囲において変更可能となっており、本実施形態では
０．６ｍｍとされている。放電距離ｄが０．５ｍｍ未満
又は０．７ｍｍを越えると、発光効率が低下する。

【００２１】さて、前記平面型放電管１１の両透明電極
１２，１２間に両導電体１５, １５を介して高電圧（１
〜３ｋＶ）を印加すると、両透明電極１２，１２間の放
電により紫外線が発生する。この紫外線は前記蛍光体膜
１３によって可視光に変換されて照明光となる。 （製造方法）次に、前述のように構成した平面型放電管
１１の製造方法について説明する。

【００２２】図３に示すように、まず、一方の面に透明
電極１２が敷設された厚さ２ｍｍのガラス基板１４の他
方の面における中央部（発光領域）、外周縁の一部（排
気口部分）及び四隅（スペーサ配置部分）をそれぞれマ
スキング用粘着テープＭにてマスキングする。この状態
で、図４に示すように、ガラス基板１４における他方の
面の外周縁、即ちマスキングされていない部分（非発光
領域）に接着剤１６を塗布する。接着剤１６の塗布量、
即ち厚みは０．３ｍｍとされている。そして、炉に入れ
て接着剤１６の接着面が崩れない程度の温度（本実施形
態では５２０℃程度）で所定時間だけ加熱する（仮硬
化）。尚、このガラス基板１４は２枚（対称形となる１
組）を製作する。

【００２３】前記加熱処理の終了後、図５に示すよう
に、ガラス基板１４を炉から取り出してマスキング用粘
着テープＭを剥がし、図６に示すように、ガラス基板１
４の発光領域に蛍光体を塗布して蛍光体膜１３を形成す
る。蛍光体膜１３の厚みは放電距離ｄにほとんど影響を
与えない程度とされており、本実施形態では０．０１ｍ
ｍとされている。

【００２４】そして、図７に示すように、一方のガラス
基板１４の四隅にそれぞれスペーサ３１を配置し、各ス
ペーサ３１を配置したガラス基板１４に対して他方のガ
ラス基板１４を蛍光体塗布側の面が互いに対向するよう
に重ね合わせる。この状態で両ガラス基板１４，１４を
炉に入れ、５５０℃程度で所定時間だけ加熱する。この
後、両ガラス基板１４，１４を炉から取り出して冷却す
ると、加熱により溶融した接着剤１６はガラス状に硬化
し、これにより両ガラス基板１４，１４は互いに接合さ
れる（図８参照）。このとき、接合された接着剤１６の
厚みはスペーサ３１の厚みと同じ０．６ｍｍとなってい
る。また、各スペーサ３１は両ガラス基板１４，１４に
て挟持されている。接合された両ガラス基板１４，１４
間の外周には前記放電空間に連通した排気口１８が形成
されている。

【００２５】両ガラス基板１４，１４の接合が終了する
と、図８に示す２種類のチップ管、即ち内側チップ管４
１及び外側チップ管４２を形成する。内側チップ管４１
は外径０．５ｍｍの細管であり、外径６ｍｍのガラス管
をバーナで加熱することにより形成される。一方、外側
チップ管４２は外径３ｍｍ、内径１ｍｍの細管部４２ａ
と、外径６ｍｍの太管部４２ｂとを備えており、同細管
部４２ａは外径６ｍｍのガラス管の一端側をバーナで加
熱することにより形成される。内側チップ管４１は第１
のチップ管を、また外側チップ管４２は第１のチップ管
を構成する。

【００２６】次に、図９に示すように、前記内側チップ
管４１の一端側を前記排気口１８に挿入し、同内側チッ
プ管４１と排気口１８の内面との間に接着剤１６ａ（接
着剤１６と同じもの）を塗布する。そして、図１０
（ａ）, （ｂ）に示すように、前記外側チップ管４２の
細管部４２ａを前記内側チップ管４１の外端側に被せる
ように挿通し、同細管部４２ａの先端面を互いに接合さ
れた両ガラス基板１４，１４の側面に対して密着させ
る。この状態で、互いに接合された両ガラス基板１４，
１４の側面と細管部４２ａの先端外周との間に接着剤１
６ａを塗布する。この後、前述と同様に炉内で５５０℃
に加熱し、冷却することにより、内側チップ管４１と排
気口１８との間、及び外側チップ管４２と排気口１８と
の間はガラス状に硬化した接着剤１６ａにて密閉され
る。

【００２７】内外両チップ管４１，４２の固定作業が終
了すると、外側チップ管４２の他端部にゴム製の吸排気
管４３の一端部を連結する。そして、吸排気管４３の他
端に連結した真空ポンプ（図示略）を駆動させて、放電
空間１７内の空気を外部に吸い出し、真空状態とする。
この状態で加熱脱ガス処理を行った後、吸排気管４３の
他端を不活性ガス供給部（図示略）に接続し、内外両チ
ップ管４１，４２を介してアルゴン及びネオン等の不活
性ガスを放電空間１７内に供給する。

【００２８】この後、外側チップ管４２の細管部４２
ａ、及び同細管部内において互いに接合された両ガラス
基板１４，１４の側面からの突出部分をバーナで焼き切
る。すると、細管部４２ａの切断開口部は周囲の接着剤
１６ａ及び自身を構成するガラス材が溶融することによ
り密閉され、放電空間１７内には不活性ガスが封入され
る。最後に、透明電極１２に対して導電体１５を固定す
れば、平面型放電管１１の製造が完了となる。

【００２９】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 （１）両ガラス基板１４，１４間には複数のスペーサ３
１を介在させた。このため、平面型放電管１１の製造過
程において、両ガラス基板１４，１４間の距離、即ち放
電距離ｄにばらつきがなく一定にすることができる。ひ
いては、放電距離ｄの製品間における個体差がなくな
り、品質を安定させることができる。

【００３０】（２）スペーサ３１を平板状に形成した。
このため、両ガラス基板１４，１４とスペーサ３１との
接触は面接触になる。従って、両ガラス基板１４，１４
間の平行度を向上させることができる。

【００３１】（３）また、両ガラス基板１４，１４間の
接着剤１６塗布面（非発光領域）の複数箇所に前記スペ
ーサ３１をそれぞれ配置した。このため、スペーサ３１
を両ガラス基板１４，１４間の蛍光体塗布面（発光領
域）に配置した場合と異なり、輝度均斉度が低下するお
それがない。ちなみに、スペーサ３１を両ガラス基板１
４，１４間の蛍光体塗布面（発光領域）に配置した場
合、スペーサ３１の上下面（両ガラス基板１４，１４側
側面）は発光に寄与しないため、この部分の輝度が低下
する。

【００３２】（４）各スペーサ３１を両ガラス基板１
４，１４間の四隅に配置した。このため、例えば各スペ
ーサ３１を両ガラス基板１４，１４間の中央部に集中的
に配置した場合と異なり、両ガラス基板１４，１４間の
放電距離ｄをより均一にすることができる。

【００３３】（６）両ガラス基板１４，１４間の距離、
即ち放電距離ｄを０．５〜０．７ｍｍとした。このた
め、放電距離ｄが０．５ｍｍ未満又は０．７ｍｍを越え
た場合に比べて発光効率が向上する。

【００３４】（７）スペーサ３１の厚みを所望の放電距
離ｄと同じにすることで、所望の放電距離ｄを容易に且
つ正確に確保することができる。 （８）チップ管の少なくとも両ガラス基板１４，１４に
対する固定部分を２重管構造とした。具体的には、放電
空間に内側チップ管４１の内端側を挿入固定した後、同
内側チップ管４１の外端側に外側チップ管４２を被せる
ように挿通し、この状態で外側チップ管４２をガラス基
板１４に対して気密状に固定するようにした。このた
め、放電空間に挿入可能な程度の細いチップ管のみを固
定した場合と異なり、チップ管の固定部分における強度
が向上し、折れにくくなる。このため、例えば炉への出
し入れ時及びチップ管への吸排気管４３の接続時等、平
面型放電管１１の製造過程におけるチップ管の破損を低
減させることができる。

【００３５】（別例）尚、前記実施形態は以下のように
変更して実施してもよい。 ・本実施形態では、両ガラス基板１４，１４それぞれに
厚みが０．３ｍｍとなるように接着剤１６を塗布した
が、一方のガラス基板１４に厚みが０．６ｍｍとなるよ
うに接着剤１６を塗布するようにしてもよい。

【００３６】・本実施形態では、スペーサ３１を両ガラ
ス基板１４，１４にて挟持するのみとしたが、スペーサ
３１を接着するようにしてもよい。この場合、スペーサ
３１と両ガラス基板１４，１４との間に接着剤１６が入
り込まないようにする。

【００３７】・本実施形態では、両ガラス基板１４，１
４のそれぞれに透明電極１２を敷設したが、いずれか一
方のみに透明電極１２を敷設し、他方には不透明な電極
を敷設するようにしてもよい。

【００３８】・本実施形態では、平面型放電管１１の製
造完了後、スペーサ３１を取り付けたままにしたが、ス
ペーサ３１を取り外すようにしてもよい。 ・本実施形態では、放電空間１７に内側チップ管４１の
内端側を挿入固定した後、同内側チップ管４１の外端側
に外側チップ管４２を被せるように挿通し、この状態で
外側チップ管４２をガラス基板１４に対して気密状に固
定するようにしたが次のようにしてもよい。即ち、内側
チップ管４１の外端側を外側チップ管４２の細管部４２
ａに挿入固定し、これを内側チップ管４１の内端側から
前記放電空間１７に挿入し、外側チップ管４２を細管部
４２ａにてガラス基板１４に対して気密状に固定する。
このようにしても、チップ管を２重管構造にできる。

【００３９】・本実施形態では、スペーサ３１を両ガラ
ス基板１４，１４間の四隅に配置したが、例えば、ガラ
ス基板１４の対角線上の二隅にのみ配置するようにして
もよい。

【００４０】・本実施形態では、スペーサ３１を平面直
角三角形の平板状に形成したが、例えば、帯状のスペー
サを形成し、ガラス基板１４の一辺に沿うように配置し
てもよい。また、スペーサ３１は平面円形、平面楕円
形、平面四角形、平面五角形及び平面六角形以上の多角
形等の任意形状に形成するようにしてもよい。さらに、
スペーサ３１を四角環状に形成し、ガラス基板１４の４
つの辺に沿うように配置するようにしてもよい。これら
の場合、スペーサ３１は接着剤１６の塗布面からはみ出
さないように形成し、配置する。

【００４１】・外側チップ管４２の内外径をそれぞれ一
定としてもよい。このようにしても、チップ管を２重管
構造にできる。 ・本実施形態では、内外両チップ管４１，４２による二
重管構造としたが、３重、４重及びそれ以上にしてもよ
い。

【００４２】・内側チップ管４１を外側チップ管４２に
固定した状態で排気口１８に挿入し、固定するようにし
てもよい。 ・チップ管の少なくともガラス基板１４に対する固定部
分のみを２重管構造とするようにしてもよい。逆に、チ
ップ管の全体において２重管構造とするようにしてもよ
い。このようにしても、単一のチップ管を使用する場合
に比べて、ガラス基板１４との固定部分が折れにくくな
り、製造過程におけるチップ管の破損を低減させること
ができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、両平行平板間に間隔保
持部材を介在させることにより、両平行平板間の放電距
離を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態における平面型放電管の斜視図。

【図２】 図１における１−１線断面図。

【図３】 本実施形態における平面型放電管の製造方法
を示す斜視図。

【図４】 同じく平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図５】 同じく平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図６】 同じく平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図７】 同じく平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図８】 同じく平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図９】 同じく平面型放電管の製造方法を示す要部平
断面図。

【図１０】 （ａ）は、同じく平面型放電管の製造方法
を示す要部平断面図、（ｂ）は、同じく平面型放電管の
製造方法を示す要部正断面図。

【図１１】 従来の平面型放電管の斜視図。

【図１２】 従来の平面型放電管の正断面図。

【図１３】 従来の平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図１４】 従来の平面型放電管の製造方法を示す斜視
図。

【図１５】 従来の平面型放電管の製造方法を示す要部
平断面図。

【符号の説明】

１１…平面型放電管、１４…ガラス基板（平行平板）、
１７…放電空間、３１…間隔保持部材を構成するスペー
サ、４１…内側チップ管（第１のチップ管）、４２…外
側チップ管（第２のチップ管）、ｄ…放電距離。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の放電距離だけ離間するように一対
   の平行平板を対向配置し、両平行平板間に所定の放電ガ
   スを封入した放電空間を形成するようにした平面型放電
   管の製造方法において、 両平行平板間には、両平行平板間の距離を一定に保持す
   る間隔保持部材を介在させるようにした平面型放電管の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記間隔保持部材は平板状に形成したス
   ペーサであり、両平行平板間の非発光領域の複数箇所に
   前記スペーサをそれぞれ配置するようにした請求項１に
   記載の平面型放電管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記各スペーサを両平行平板間の四隅に
   配置するようにした請求項２に記載の平面型放電管の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記放電距離を０．５〜０．７ｍｍとし
   た請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の平面
   型放電管の製造方法。