JP3525782B2

JP3525782B2 - 二重管式放電管及びその製造方法

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Publication number: JP3525782B2
Application number: JP00691199A
Authority: JP
Inventors: 豊美山下
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2000208097A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重管式放電管及
びその製造方法に関し、特に低温度環境下又は低電圧駆
動状態下において充分な輝度が得られる二重管式冷陰極
蛍光放電管及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ワードプロセ
ッサ、小型携帯テレビ、車載テレビ等で使用されるバッ
クライト方式の液晶表示装置において、液晶表示基板の
照明は蛍光放電管（蛍光ランプ）で行われる。この蛍光
放電管には小型でかつ消費電力が充分に小さいことが要
求されている。

【０００３】ところが、低温度環境下で使用する場合、
この種の蛍光放電管の温度は充分に上昇しないために、
管内の水銀蒸気圧が低下して発光効率が低くなり、蛍光
放電管は充分な輝度を得ることができなかった。

【０００４】このような技術課題を解決するために、二
重管式冷陰極蛍光放電管（二重管式CFL）が一般的に採
用される傾向にある。図１０は従来技術に係る二重管式
冷陰極蛍光放電管の断面構造図である。図１０に示すよ
うに、二重管式冷陰極蛍光放電管１１は、内管１２、こ
の内管１２を気密空間１６を介在して被覆する外管１
３、内管１２内に配設された一対の放電用電極１４Ａ、
１４Ｂ、放電用電極１４Ａに連接された端子１５Ａ及び
放電用電極１４Ｂに連接された端子１５Ｂを備えてい
る。端子１５Ａ、１５Ｂはいずれも内管１２内から外管
１３外まで導出されている。

【０００５】内管１２及び外管１３の両端部は溶融結合
により一体的に形成されている。図示しないが、内管１
２の内壁には、放電により発生する紫外線の照射を受け
て可視光線を放出するための蛍光膜が形成されている。
さらに、内管１２内には、ネオンガスとアルゴンガスと
の混合ガスからなる放電用ガスが所定の圧力で封入され
ている。内管１２と外管１３との間の気密空間１６は高
真空状態に保持されており、内管１２の断熱効果が高め
られている。

【０００６】このように構成される二重管式冷陰極蛍光
放電管１１は、内管１２と外管１３との間の気密空間１
６を熱伝達性が低い高真空状態に保持しているので、内
管１２の熱が外部に逃散しにくく、低温度環境下又は低
電圧駆動状態下で充分な輝度を得ることができるであろ
うと期待されていた。

【０００７】図１１乃至図１５は製造方法を説明するた
めの各製造工程毎に示す二重管式冷陰極蛍光放電管の工
程断面図である。

【０００８】（１）まず、図１１に示すような筒状の細
長いガラス管の両端を気密に封じた内管１２を準備し、
さらに、図１２に示すような内管１２の外径よりも大き
な内径を有する筒状で細長い形状のガラス管１３Ａを準
備する。内管１２の図１１中左側の一端には放電用電極
１４Ａ及び端子１５Ａが、図１１中右側の他端には放電
用電極１４Ｂ及び端子１５Ｂがそれぞれ配設されてい
る。ガラス管１３Ａの両端は封じられていない開放状態
にある。

【０００９】（２）次ぎに、図１３に示すように、内管
１２にスペーサ１８を装着する。スペーサ１８の内径は
内管１２の外径とほぼ同一の寸法に設定されており、内
管１２の外周面がスペーサ１８の内周面に当接した状態
において装着が行われる。スペーサ１８の一端側は放電
用電極１４Ａ部分に位置し、他端側は後にスペーサ１８
を引き抜き排出するために内管１２よりも外側に導出さ
れている。

【００１０】（３）さらに、図１３に示すように、内管
１２にスペーサ１８を介在させてガラス管１３Ａを装着
する。スペーサ１８の外径はガラス管１３Ａの内径とほ
ぼ同一の寸法に設定されており、ガラス管１３Ａの内周
面とスペーサ１８の外周面とが当接した状態において装
着が行われる。ガラス管１３Ａの図１３中左側の一端
は、スペーサ１８よりも外側に突出させており、内管１
２の一端側を包囲する位置に配設される。

【００１１】（４）図１４に示すように、ガラス管１３
Ａの一端側を溶融させ、このガラス管１３Ａの一端側と
内管１２の一端側とが溶融結合により気密に封じられ
る。この工程においては、内管１２の外周面とガラス管
１３Ａの内周面との間の離間寸法はスペーサ１８により
均一に保たれている。

【００１２】（５）この後、内管１２とガラス管１３Ａ
との間のスペーサ１８がガラス管１３Ａの他端側から抜
き取られ排出される。このスペーサ１８の排出により内
管１２とガラス管１３Ａとの間に空間が形成される。

【００１３】（６）引き続き、ガラス管１３Ａの開放状
態にある他端側からガラス管１３Ａの内部の排気を行
い、所定の高真空状態に達した後、ガラス管１３Ａの他
端側を溶融させ、図１５に示すようにガラス管１３Ａの
他端側が気密に封じられ、ガラス管１３Ａの内部には気
密空間１６が生成される。

【００１４】（７）最後に、ガラス管１３Ａの他端側を
溶融させてこのガラス管１３Ａの他端側と内管１２の他
端側とを溶融結合させた後、ガラス管１３Ａの他端側の
余分な部分を切り取り、図１０に示すように、右側の他
端から端子１５Ｂを導き出す。即ち、ガラス管１３Ａの
右側の余分な部分を取り除くことにより、ガラス管１３
Ａから外管１３が形成される。この結果、二重管式冷陰
極蛍光放電管１１が完成する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
二重管式冷陰極蛍光放電管１１においては、以下の点に
ついて配慮がなされていなかった。

【００１６】（１）図１４に示す内管１２の一端側とガ
ラス管１３Ａの一端側とを溶融結合させた後にスペーサ
１８を抜き取り排出させるが、スペーサ１８の排出後に
は内管１２がガラス管１３Ａの内部で片持支持の状態に
なり、内管１２の自重で、或いは曲がりで内管１２の他
端側が垂れ下がり、外管１３の内壁に接触し易かった。
このような内管１２の外管１３の内壁への接触は、内管
１２と外管１３との間の気密空間の均一性（気密空間の
厚みの均一性）を失い、内管１２と外管１３との接触部
分において内管１２から外管１３の外部に集中的に熱放
出を生じてしまうので、断熱性を劣化させ、低温度環境
下、又は低電圧駆動状態下において期待通りの輝度特性
を得ることができなかった。

【００１７】（２）スペーサ１８を必要とすることか
ら、内管１２にスペーサ１８を装着させる工程、図１２
に示す内管１２にスペーサ１８を介在させてガラス管１
３Ａを装着させる工程、図１３に示す内管１２の一端側
及びガラス管１３Ａの一端側を溶融結合させた後にスペ
ーサ１８を抜き取り排出する工程が製造プロセスに組み
込まれ、製造工程数を増加させてしまい、製造プロセス
を煩雑化させてしまう。

【００１８】（３）製造工程数の増加により生産性が低
下し、製造コスト並びに製品コストを増加させてしま
う。

【００１９】（４）装着時にはスペーサ１８を内管１
２、ガラス管１３Ａのそれぞれに当接させ、しかも排出
時には内管１２、ガラス管１３Ａのそれぞれに当接させ
た状態でスペーサ１８を排出させるために、内管１２、
ガラス管１３Ａのそれぞれに損傷や破損を与える可能性
があった。損傷や破損が生じた場合には二重管式冷陰極
蛍光放電管１１は不良品になってしまうので、製造上の
歩留まりを低下させてしまう。

【００２０】（５）スペーサ１８の装着から排出までの
一連の動作が複雑であり、しかも内管１２や外管１３の
損傷や破損を与えないように高精度でスペーサ１８の動
作を制御することは実質的に難しいので、製造プロセス
の自動化を構築することが実現できなかった。

【００２１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、断熱効果を向
上させることができ、低温度環境下又は低電圧駆動状態
下（低電力駆動状態下）において優れた輝度特性を得る
ことができる二重管式放電管を提供することである。

【００２２】さらに、本発明の目的は、落下や振動の影
響下においても、気密空間の寸法を一定に維持でき、断
熱性効果を安定して維持できる二重管式放電管を提供す
ることである。

【００２３】そして、本発明の目的は、低電圧駆動状態
下（低電力駆動状態下）や過酷な動作環境においても、
安定な輝度特性を有する二重管式放電管を提供すること
である。

【００２４】さらに、本発明の他の目的は、製造工程の
簡略化と製造コストの削減が可能で、かつ製造歩留まり
の高い二重管式放電管の製造方法を提供することであ
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の特徴は、内部に一対の放電用電極が
配設され、放電用ガスが封入された第１封体管（内管）
と、この第１封体管の周囲を気密空間を介在して被覆す
る第２封体管（外管）と、放電用電極の近傍において、
第１封体管と第２封体管との間に配置された、気密空間
の寸法を調節するための空間調節用突起を備えた二重管
式放電管であることである。ここで、「空間調節用突
起」は、第１封体管と第２封体管との間の気密空間の寸
法を一対の放電用電極それぞれの近傍において均一に保
つためのものである。例えば、第１封体管が細長い筒状
のガラス管で形成され、第２封体管が第１封体管よりも
径の大きな細長い筒状のガラス管で形成される場合、
「空間調節用突起」は、第２封体管の中心部分に第１封
体管を配置させ、第１封体管と第２封体管との間の放電
用電極近傍の気密空間の寸法を均一に調節することがで
きる。さらに、本発明の第１の特徴の二重管式放電管に
おいて、「放電用電極の近傍」とは、放電用電極の先端
部分と、第１封体管と第２封体管との溶融結合部の間の
意である。空間調節用突起は、一対の放電用電極の少な
くとも一方の近傍において、第１封体管と第２封体管と
の間に配置されていればよく、一対の放電用電極のそれ
ぞれの近傍に配置されていてもかまわない。

【００２６】このように構成される二重管式放電管にお
いては、第１封体管と第２封体管との間の気密空間（気
密空間の厚さ）を少なくとも放電用電極近傍で均一な寸
法に保つことで気密空間の断熱性効果を向上させること
ができ、特に低電圧駆動状態下（低電力駆動状態下）及
び低温度環境下での輝度特性を向上させることができ
る。

【００２７】本発明の第１の特徴に係る二重管式放電管
において、空間調節用突起は、たとえば、第２封体管と
同一の材料で第２封体管と一体として構成し、第２封体
管の内壁から第１封体管の方向に向かって突出するよう
に構成すればよい。

【００２８】また、本発明の第１の特徴に係る二重管式
放電管において、空間調節用突起の突出した先端部分が
第１封体管又は第２封体管に点接触できるような形状に
形成しすることが好ましい。ここで、空間調節用突起の
突出した先端部分が「点接触できるような形状」とは、
空間調節用突起の先端部分が第１封体管又は第２封体管
に接触したとしても第１封体管の熱が空間調節用突起を
通して第２封体管に逃げにくくした形状である。例え
ば、空間調節用突起の先端部分は、針形状、円錐形状等
の形状で形成されることが好ましい。空間調節用突起の
先端部が点接触できるような形状とすることにより、第
１封体管と接触した場合であっても、この接触部分の熱
抵抗値を高くすることができる。この結果、第１封体管
の熱を第２封体管に逃げにくくできるので、断熱性効果
を向上させることができ、より一層、輝度特性を向上さ
せることができる。更に、この空間調節用突起は、第１
封体管の有効発光エリア外に位置していることが好まし
い。ここで、「第１封体管の有効発光エリア外」とは、
空間調節用突起で光の導出を妨げない領域内という意で
ある。このように、空間調節用突起を第１封体管の有効
発光エリア外に配設することで空間調節用突起で光の導
出を妨げることがなくなり、より一層、低温度環境下で
の輝度特性を向上させることができる。

【００２９】本発明の第２の特徴は、内部に一対の放電
用電極が配設され放電用ガスが封入された第１封体管を
用意する工程と、この第１封体管の周囲を被覆する第２
封体管を用意し、第２封体管の所定の位置に、第２封体
管の内壁から第２封体管の中心軸に向かって突出した空
間調節用突起を形成する工程と、放電用電極の近傍に空
間調節用突起が対向するように、第２封体管の内部に、
第１封体管を挿入し、空間調節用突起で第１封体管と第
２封体管との間の寸法を調節する工程と、第２封体管の
内部を所定の到達圧力まで真空排気する工程と、第１封
体管の端部と第２封体管とを溶融結合し、第１封体管と
第２封体管の間に気密空間を形成する工程を備えた二重
管式放電管の製造方法であることである。

【００３０】このような二重管式放電管の製造方法にお
いては、第２封体管の内部に第１封体管を配置する際
に、第１封体管又は第２封体管に予め形成した空間調節
用突起で第１封体管の配置位置を調節することができ
る。従って、従来のスペーサの使用をなくすことがで
き、第１封体管にスペーサを装着する工程、第１封体管
にスペーサを介在させて第２封体管を装着する工程、及
びスペーサを排出する工程をなくすことができるので、
二重管式放電管の製造工程を簡略化するし、製造工程数
を減少させることができる。さらに、スペーサの装着動
作や排出動作等、スペーサの複雑な動作をなくすことが
できるので、二重管式放電管の製造の自動化を実現する
ことができる。さらに、スペーサの装着動作や排出動作
等に起因する封体管の損傷や破損、或いは異物の混入を
なくすことができるので、製造上の歩留まりを向上させ
ることができる。さらに、製造工程の簡略化を実現する
ことにより、製造コストを減少させることができる。

【００３１】また、このような二重管式放電管の製造方
法においては、第２封体管の空間調節用突起を放電用電
極の近傍で、第１封体管の端部と第２封体管とを溶融す
る溶融結合部に設けても良い。これにより、製造後にお
いて、この空間調節用突起は残らないこととなるが、第
１封体管と第２封体管の配置位置を調節することができ
る。

【００３２】なお、空間調節用突起を溶融結合部に設け
るよりも、放電用電極の近傍でこの溶融結合部外に設け
る方が、第１封体管と第２封体管の配置位置をよりいっ
そう正確に規制することができる。これは、第１封体管
の端部形状が製造工程上ばらついているため、この形状
ばらつきにより第１封体管と第２封体管の配置位置がば
らつくためである。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発
明の第１の実施の形態に係る二重管式放電管（二重管式
冷陰極蛍光放電管）の断面構造図である。図１に示すよ
うに、本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電管
１は、内部に一対の放電用電極４Ａ及び４Ｂが配設さ
れ、放電用ガスが封入された第１封体管（内管）２と、
この第１封体管２の周囲を気密空間６を介在して被覆す
る第２封体管（外管）３と、一対の放電用電極４Ａ及び
４Ｂのそれぞれの近傍において、第１封体管２と第２封
体管３との間に配置された、気密空間６の寸法を調節す
るための空間調節用突起７Ａ，７Ｂ，７Ｃ及び７Ｄを備
えている。

【００３４】第１封体管２は例えば1.4mm〜1.8mmの外径
寸法の細長い筒状のガラス材料で形成された封止管であ
る。また、第２封体管３は第１封体管２の外径寸法より
も大きい例えば2.4mm〜2.6mmの外径寸法で形成された細
長い筒状のガラス材料で形成された封止管である。この
ように両者の外形寸法を選ぶことにより、第２封体管３
の内部に第１封体管２を配設できる。そして、第１封体
管２、第２封体管３のそれぞれの両端部分は溶融結合に
より一体的に形成されいる。この結果（上記の外形寸法
の関係から）、第１封体管２から第２封体管３までの間
の気密空間６の寸法は、肉厚を考慮すれば、約0.45mm〜
0.6mm程度になる。

【００３５】図示しないが、第１封体管２の内壁には、
放電により発生する紫外線の照射を受けて可視光線を放
出させるために蛍光膜が塗布されている。さらに、第１
封体管２の内部には、水銀放電を発生させるための必要
一定量の水銀（水銀粒）と、点灯を助けるための放電用
ガスとが封入されている。放電用ガスにはアルゴン(Ar)
ガス、キセノン(Xe)ガス等の希ガスが使用され、第１封
体管２の内部の圧力は5.3ｋPa〜13ｋPa程度に設定され
ている。第２封体管３の内壁には、空間調節用突起７Ａ
〜７Ｄのそれぞれの表面を含めて、基本的には蛍光膜が
塗布されていない。なお、可視光線の放出率を高くする
等の目的で、第２封体管３の内壁に蛍光膜を塗布するこ
とができる。

【００３６】一対の放電用電極４Ａ、４Ｂは、第１の実
施の形態においていずれも円筒形状で形成され、ニッケ
ル(Ni)等の電極材料で形成されている。一対の放電用電
極４Ａ、４Ｂのそれぞれの電極形状は特に限定されず、
皿形状、棒形状、ワイヤ形状等、様々な形状を採用する
ことができる。端子５Ａの一端側は放電用電極４Ａに電
気的に接続され、他端側は第２封体管３の外部に導出さ
れている。同様に、端子５Ｂの一端側は放電用電極４Ｂ
に電気的に接続され、他端側は第２封体管３の外部に導
出されている。端子５Ａ、５Ｂはいずれも例えばニッケ
ル等の電気伝導性が良好な金属材料で形成されており、
端子５Ａと放電用電極４Ａとの間、及び端子５Ｂと放電
用電極４Ｂとの間のそれぞれは、例えば、溶融結合、ろ
う接又は半田接合等により接合されている。

【００３７】第１封体管２と第２封体管３との間の気密
空間６の内部は第１の実施の形態において断熱性効果が
最も期待できる高真空状態に保持されている。例えば、
気密空間６の内部は133mPa〜1.3mPa程度の高真空状態に
保持されることが好ましい。さらに、気密空間６の内部
には熱伝導性の悪い（熱抵抗値の高い）断熱性気体、例
えばアルゴンガス、エチレンガス、エタンガス、一酸化
窒素ガス、クリプトンガス、フレオンガスのいずれか１
種類のガス、又は複数種類のガスを混合した混合ガスを
充填することができる。

【００３８】第１の実施の形態において、空間調節用突
起７Ａ〜７Ｄは、第２封体管３と同一の材料で第２封体
管３と一体として構成され、さらに、第２封体管３の内
壁から第１封体管２の方向に向かって突出するように構
成されている。この空間調節用突起７Ａ〜７Ｄにより、
第１封体管２と第２封体管３との間の気密空間６の寸法
（気密空間６の厚み）が少なくとも放電用電極４Ａと４
Ｂとの間の放電領域において均一に保つために配設され
ている。

【００３９】空間調節用突起７Ａ及び７Ｂは、図１中左
側の放電用電極４Ａの近傍、詳細には第１封体管２の有
効発光エリア外の領域に配設されている。この領域は、
二重管式放電管１の暗黒部内（図１中、放電用電極４Ａ
から左側の領域及び放電用電極４Ｂから右側の領域）で
ある。図２は図１のＦ２−Ｆ２切断線部分で切った二重
管式放電管１の拡大断面構造図である。気密空間６の寸
法を均一に保つ（図１中、第１封体管２の上部外周面と
第２封体管３の上部内周面との間の気密空間６の寸法
と、第１封体管２の下部外周面と第２封体管３の下部内
周面との間の気密空間６の寸法とを均一に保つ）ため
に、第２封体管３の上部内周面に空間調節用突起７Ａが
配設され、この空間調節用突起７Ａに対向する位置、即
ち、第１封体管２の中心軸に関して約180度回転させた
位置となる第２封体管３の下部内周面に空間調節用突起
７Ｂが配設されている。空間調節用突起７Ａ、７Ｂの先
端部分は、いずれも第１封体管２の外周面に接触する
か、また僅かな隙間を保持して近接するように形成され
ている。すなわち、空間調節用突起７Ａの最先端と空間
調節用突起７Ｂの最先端との間の寸法は、第１封体管２
の外径寸法と実質的に同一か、又は第１封体管２の外径
寸法よりも僅かに大きな寸法に設定されている。

【００４０】同様に、空間調節用突起７Ｃ及び７Ｄは、
図１中右側の放電用電極４Ｂの近傍に配設される。気密
空間６の寸法を均一に保つために、第２封体管３の上部
内周面に空間調節用突起７Ｃが配設され、第１封体管２
を中心に約180度回転させた対向する位置において第２
封体管３の下部内周面に空間調節用突起７Ｄが配設され
ている。空間調節用突起７Ｃ、７Ｄの先端部分は、いず
れも空間調節用突起７Ａ、７Ｂのそれぞれの先端部分と
同様に、第１封体管２の外周面に接触するか、また僅か
な隙間を保持して近接するように形成されている。すな
わち、空間調節用突起７Ｃの最先端と空間調節用突起７
Ｄの最先端との間の寸法は、第１封体管２の外径寸法と
実質的に同一か、又は第１封体管２の外径寸法よりも僅
かに大きな寸法に設定されている。

【００４１】空間調節用突起７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの
先端部分の形状は、いずれも第１封体管２の外周面に接
触した時に点接触となるような形状で形成されている。
図１及び図２においては、空間調節用突起７Ａ、７Ｂ、
７Ｃ、７Ｄの先端部分の形状は円錐形状で形成されてい
るが、本発明の第１の実施の形態においては、これらの
空間調節用突起７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの先端部分の形
状は針形状等の他の形状でもかまわない。

【００４２】以上説明したような本発明の第１の実施の
形態に係る二重管式放電管１においては、第１封体管２
と第２封体管３との間の気密空間６（気密空間６の厚
さ）を少なくとも放電用電極４Ａと４Ｂとの間で均一な
寸法に保つことで気密空間６の断熱性効果を所望の値に
維持し、特に低温度環境下での輝度特性を安定に維持で
きる。これとともに、空間調節用突起７Ａ及び７Ｂを放
電用電極４Ａの近傍に、空間調節用突起７Ｃ及び７Ｄを
放電用電極４Ｂの近傍にそれぞれ配設したことで空間調
節用突起７Ａ〜７Ｄで光の導出を妨げることがなくな
り、低温度環境下での輝度特性を向上させることができ
る。

【００４３】さらに、このように構成される本発明の第
１の実施の形態に係る二重管式放電管１においては、空
間調節用突起７Ａ〜７Ｄが第１封体管２に接触した場合
の接触部分の熱抵抗値を点接触としたことで高くするこ
とができ、第１封体管２の熱を第２封体管３に逃げにく
くできるので、断熱性効果を向上させることができ、よ
り一層、輝度特性を向上させることができる。

【００４４】さらに、本発明の第１の実施の形態に係る
二重管式放電管１は、二重管式放電管１を落下させてし
まったり、振動させてしまった場合でも空間調節用突起
７Ａ〜７Ｄにより第２封体管３の中央部分に第１封体管
２を保つことができるので、気密空間６の断熱性効果を
向上させることができ、常に安定な輝度特性を得ること
ができる。

【００４５】次に、本発明の第１の実施の形態に係る二
重管式放電管の製造方法を、図３乃至図８に示す工程断
面図を用いて、簡単に説明する。

【００４６】（１）まず、周知のガラス切断技術、ガラ
スシールド技術等を使用し、図３に示すように、第１封
体管２を形成する。この第１封体管２は、内壁に蛍光膜
が塗布され、内部に放電用ガスが充填され、内部に放電
用電極４Ａ及び４Ｂが形成され、さらに内部から外部に
端子５Ａ及び５Ｂが導出された状態で形成されている。

【００４７】（２）第２封体管３を形成するために、図
４に示すガラス管３Ａを用意する。ガラス管３Ａは細長
い筒状で形成されており、図４中、右側及び左側のガラ
ス管３Ａの両端は開放状態にある。

【００４８】（３）次ぎに、図５に示すように、第２封
体管となるガラス管３Ａの所定の位置に、第２封体管
（ガラス管）３Ａの内壁から第２封体管（ガラス管）３
Ａの中心軸に向かって突出した複数の空間調節用突起７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ及び７Ｄを形成する。「所定の位置」と
は、二重管式放電管の完成後に第１封体管２の放電用電
極４Ａ及び４Ｂの近傍となる位置の意である。この所定
の位置は、第１封体管２の放電用電極４Ａと４Ｂの間の
距離を予め測定しておけば、あるいは設計データから、
容易に推定（設計）できる。即ち、ガラス管３Ａの内周
面において、放電用電極４Ａの近傍となると推定される
位置に空間調節用突起７Ａ、７Ｂのそれぞれを形成す
る。また、第１封体管２の放電用電極４Ｂの近傍となる
と推定される位置に空間調節用突起７Ｃ、７Ｄのそれぞ
れを形成する。これらの空間調節用突起７Ａ〜７Ｄは、
ガラス管３Ａの所定の部分をガスバーナーで加熱溶融
し、加熱溶融された部分を所定のストロークを持ったピ
ンで突いて形成する。ピンのストロークにより、空間調
節用突起７Ａ〜７Ｄのガラス管３Ａの内周面からの高さ
が、図１及び図２に示す気密空間６の寸法（気密空間６
の厚さ）と実質的に同一か又は僅かに低くなるように、
内側に突き出る空間調節用突起７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，及び
７Ｄの最先端の高さが調節される。こうして、空間調節
用突起７Ａの最先端と空間調節用突起７Ｂの最先端との
間の寸法、空間調節用突起７Ｃの最先端と空間調節用突
起７Ｄの最先端との間の寸法はいずれも第１封体管２の
外径寸法と実質的に同一か又は僅かに大きい寸法に設定
できる。なお、若干工程数が増大するものの、ガラス管
３Ａの内部を所定の真空排気装置で減圧し、この減圧状
態で、ガスバーナーでガラス管３Ａの所定の位置を選択
的に加熱溶融し、この所定の位置において溶融されたガ
ラスを、それぞれ内部に引き込ませて、空間調節用突起
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ及び７Ｄを形成しても良い。

【００４９】（４）こうして形成した複数の空間調節用
突起７Ａ〜７Ｄを利用しながら、図６に示すように、複
数の空間調節用突起７Ａ〜７Ｄのそれぞれの位置に、一
対の放電用電極４Ａ及び４Ｂが対向するように、第１封
体管２をガラス管３Ａの内部に挿入して行き、配設す
る。ここで、第１封体管２は空間調節用突起７Ａ〜７Ｄ
の先端部分に当接させながらガラス管３Ａ内に挿入され
配設されるので、ガラス管３Ａのほぼ中央部分に第１封
体管２の配設位置が調節される。すなわち、図１及び図
２に示す第１封体管２と第２封体管３との間の気密空間
６の寸法が均一に調節される。

【００５０】（５）図７に示すように、第１封体管２の
一端側（図７中、左側）とガラス管３Ａの一端側とを溶
融により結合させ、この一端側を気密に封じる。ガラス
管３Ａの他端側は開放された状態のままである。

【００５１】（６）そして、ガラス管３Ａの開放状態に
ある他端側からガラス管３Ａの内部をターボ分子ポン
プ、クライオポンプ、油拡散ポンプ等の真空排気装置に
より排気し、ガラス管３Ａの内部の圧力を133mPa〜1.3m
Pa程度のバックグランド圧力（到達圧力）に設定する。

【００５２】（７）ガラス管３Ａの内部圧力が133mPa〜
1.3mPaの範囲内の圧力に到達した時点で排気を停止し、
この内部圧力を維持した状態で図８に示すようにガラス
管３Ａの他端側を溶融結合により気密に封じ、第１封体
管２とガラス管３Ａとの間に気密空間６を生成する。

【００５３】（８）そして、前述の図１に示すように、
第１封体管２の一端側（図１中、左側）とガラス管３Ａ
の一端側とを溶融（封じ切り）により結合させることに
よりガラス管３Ａから第２封体管３が形成され、余分な
ガラス管３Ａが切り取られ、取り除かれる。これら一連
の製造工程により第１の実施の形態に係る二重管式放電
管１が完成する。

【００５４】以上において説明した本発明の第１の実施
の形態に係る二重管式放電管の製造方法においては、第
２封体管３の内部に第１封体管２を配置する際に、ガラ
ス管３Ａ（第２封体管３）に予め形成した空間調節用突
起７Ａ〜７Ｄで第１封体管２の配置位置を調節すること
ができる。従って、前述の図１３及び図１４に示すスペ
ーサ１８の使用をなくすことができ、第１封体管２にス
ペーサ１８を装着する工程、第１封体管２にスペーサ１
８を介在させてガラス管３Ａ（第２封体管３）を装着す
る工程、及びスペーサ１８を排出する工程をなくすこと
ができるので、二重管式放電管１の製造工程を簡略化す
る（製造工程数を減少させる）ことができる。さらに、
スペーサ１８の装着動作や排出動作等、スペーサの複雑
な動作をなくすことができるので、二重管式放電管１の
製造の自動化を容易に実現することができる。さらに、
スペーサ１８の装着動作や排出動作等に起因する第１封
体管２や第２封体管３（ガラス管３Ａ）の損傷や破壊を
なくすことができるので、製造上の歩留まりを向上させ
ることができる。さらに、製造工程の簡略化を実現する
ことにより、製造コストを減少させることができる。

【００５５】さらに、本発明の第１の実施の形態に係る
二重管式放電管の製造方法においては、ガラス管３Ａ
（第２封体管３）の空間調節用突起７Ａ〜７Ｄはバーナ
ーによる部分的な加熱溶融で形成することができるの
で、空間調節用突起７Ａ〜７Ｄを容易に形成することが
でき、生産性を向上させることができる。

【００５６】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、二重管式放電管の第１封体管（内管）に空間
調節用突起を配設した例を説明するものである。図９は
本発明の第２の実施の形態に係る二重管式放電管（二重
管式冷陰極蛍光放電管）の断面構造図である。

【００５７】図９に示す二重管式放電管１は、第１封体
管２の放電用電極４Ａの近傍に気密空間６に突出し第１
封体管２と第２封体管３との間の気密空間６の寸法を調
節する空間調節用突起８Ａ及び８Ｂと、第１封体管２の
放電用電極４Ｂの近傍に空間調節用突起８Ｃ及び８Ｄと
を備えている。空間調節用突起８Ａ〜８Ｄはいずれも第
１封体管２の外周面に配設されている。本発明の第２の
実施の形態において、空間調節用突起８Ａ〜８Ｄは、い
ずれも第１封体管２と同一のガラス材料で形成される。
そして、第１封体管２とは別途用意した部材からなる空
間調節用突起８Ａ〜８Ｄ用のガラス材料を、第１封体管
２の外周面に、溶融結合により取り付けている。

【００５８】このように構成される二重管式放電管１に
おいては、本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放
電管１と同様の効果を得ることができる。さらに、別途
用意する空間調節用突起８Ａ〜８Ｄ用のガラス材料の寸
法を予め統一しておくことにより、第１封体管２の外周
面に、均一の高さの空間調節用突起８Ａ〜８Ｄを簡単に
取り付けることが可能となり、位置調整の精度が向上す
る。

【００５９】なお、第２の実施の形態の変形例として、
放電用電極４Ａ、４Ｂの近傍において、気密空間６に向
かって突出した空間調節用突起を外周面に有するガラス
管を用いて、第１封体管２を構成しても良い。こうすれ
ば、空間調節用突起用のガラス材料を、第１封体管２に
溶融結合する工程の必要はない。

【００６０】（その他の実施の形態）本発明は上記の第
１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示
の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するもので
あると理解すべきではない。この開示から当業者には様
々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとな
ろう。

【００６１】例えば、上記の第１及び第２の実施の形態
においては第１封体管２の両端と第２封体管３の両端と
はそれぞれ溶融により結合されているが、本発明におい
ては、第１封体管２と第２封体管３とは双方とは別部材
で形成された保持具を介して結合させることができる。

【００６２】また、上記の第１の実施の形態（若しくは
第２の実施の形態）においては第２封体管３の内周面の
対向する位置にそれぞれ１個づつ合計２個の空間調節用
突起７Ａ及び７Ｂ（若しくは８Ａ及び８Ｂ）と、同様に
第２封体管３の内周面の対向する位置にそれぞれ１個づ
つ合計２個の空間調節用突起７Ｃ及び７Ｄ（若しくは８
Ｃ及び８Ｄ）を配設したが、複数個ずつ対向させてもか
まわない。例えば、複数個の空間調節用突起を、図１中
左側の放電用電極４Ａの上方の第２封体管３の内周面
の、光の導出を妨げない領域に配置し、この複数個の空
間調節用突起に対向する位置、即ち、第１封体管２の中
心軸に関して約180度回転させた位置となる第２封体管
３の下部内周面に複数個の空間調節用突起を配置しても
良い。この場合、図１中右側の放電用電極４Ｂ側も複数
個ずつ空間調節用突起が対向することは勿論である。ま
た、放電用電極４Ａ側と放電用電極４Ｂ側とが均等な位
置、即ち、第２封体管３の軸を２分する面に関して対称
な位置にそれぞれ複数個の空間調節用突起を軸方向に配
列すればよい。このように、複数個の空間調節用突起を
軸方向に配列することによっても、第１封体管２と第２
封体管３との間の気密空間６（気密空間６の厚さ）を均
一な寸法に保つことができ、気密空間６の断熱性効果を
向上させることができる。従って、特に低温度環境下で
の輝度特性を向上させることができる。そして、複数個
の空間調節用突起がそれぞれ放電用電極４Ａ、４Ｂの近
傍に配設されているので光の導出を妨げることがなく、
より一層、低温度環境下での輝度特性を向上させること
ができる。

【００６３】また、放電用電極４Ａ及び４Ｂのそれぞれ
の近傍において、第２封体管３の円周方向に、３個、４
個若しくはそれ以上の個数の空間調節用突起を等間隔で
配列しても良い。さらに、円周方向に配列された空間調
節用突起の数が増大し、互いに連続した極限として、空
間調節用突起を第２封体管３の内周面の全域に沿って閉
環状に形成しても良い。この場合は、若干、突出高さを
高精度で調節することが難しくなるが、閉環状の空間調
節用突起が光の導出を妨げることがなく、気密空間６の
断熱性効果を向上させることができる。このため、閉環
状の空間調節用突起の場合であっても、低温度環境下で
の輝度特性を向上させることができる。

【００６４】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。した
がって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特
許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められ
るものである。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、所望の断熱効果を容易
に実現可能で、しかもそれを安定して維持できる二重管
式放電管を提供することができる。この結果、低温度環
境下においても、優れた輝度特性を呈する二重管式放電
管を提供することができる。

【００６６】また、本発明によれば、二重管式放電管を
落下させてしまったり、振動させてしまった場合でも気
密空間の寸法を一定に維持し、断熱性効果を安定して維
持できる。この結果、低電圧駆動状態下（低電力駆動状
態下）や過酷な動作環境においても、安定な輝度特性を
有する二重管式放電管を提供することができる。

【００６７】さらに、本発明によれば、信頼性が高く、
生産コストの低い二重管式放電管を提供することができ
る。

【００６８】さらに、本発明によれば、製造工程の簡略
化と製造コストの削減が容易な二重管式放電管の製造方
法を提供することができる。同時に、自動化が容易で、
且つ製造工程中の封体管の損傷や破損或いは異物の混入
を防止することができ、高い製造歩留まりを有した二重
管式放電管の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の断面構造図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の拡大断面構造図（図１のＦ２−Ｆ２切断線で切った
拡大断面構造図）である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その１）。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その２）。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その３）。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その４）。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その５）。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る二重管式放電
管の工程断面図である（その６）。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る二重管式放電
管の断面構造図である。

【図１０】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
断面構造図である。

【図１１】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
工程断面図である（その１）。

【図１２】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
工程断面図である（その２）。

【図１３】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
工程断面図である（その３）。

【図１４】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
工程断面図である（その４）。

【図１５】従来技術に係る二重管式冷陰極蛍光放電管の
工程断面図である（その５）。

【符号の説明】

１二重管式放電管２第１封体管（内管）３第２封体管（外管）４Ａ，４Ｂ放電用電極５Ａ，５Ｂ端子６気密空間７Ａ〜７Ｄ，８Ａ〜８Ｄ空間調節用突起３Ａガラス管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 61/34 H01J 9/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に一対の放電用電極が配設され、放
電用ガスが封入された第１封体管と、前記第１封体管の周囲を気密空間を介在して被覆する第
２封体管と、前記一対の放電用電極のそれぞれの近傍において、前記
放電用電極の先端部分と、第１封体管と第２封体管との
溶融結合部の間の、前記第１封体管と前記第２封体管と
の間に配置された、前記気密空間の寸法を調節するため
の空間調節用突起とを備えたことを特徴とする二重管式
放電管。
【請求項２】前記空間調節用突起は、前記第２封体管
と同一の材料で前記第２封体管と一体として構成され、
前記第２封体管の内壁から前記第１封体管の方向に向か
って突出していることを特徴とする請求項１に記載の二
重管式放電管。
【請求項３】前記空間調節用突起の突出した先端部分
が、前記第１封体管に点接触できるような形状で形成さ
れたことを特徴とする請求項１または２に記載の二重管
式放電管。
【請求項４】前記空間調節用突起は、前記第１封体管
の有効発光エリア外に位置していることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項記載の二重管式放電管。
【請求項５】少なくとも以下の工程を備えたことを特
徴とする二重管式放電管の製造方法。（イ）内部に一対の放電用電極が配設され放電用ガスが
封入された第１封体管を用意する工程（ロ）前記第１封体管の周囲を被覆する第２封体管を用
意し、前記第２封体管の所定の位置に、前記第２封体管
の内壁から前記第２封体管の中心軸に向かって突出した
空間調節用突起を形成する工程（ハ）前記一対の放電用電極のそれぞれの近傍におい
て、前記放電用電極の先端部分と、第１封体管と第２封
体管との溶融結合部の間で、前記空間調節用突起が対向
するように、前記第２封体管の内部に、前記第１封体管
を挿入し、前記空間調節用突起で前記第１封体管と前記
第２封体管との間の寸法を調節する工程（ニ）前記第２封体管の内部を所定の到達圧力まで真空
排気する工程（ホ）前記第１封体管の端部と前記第２封体管とを溶融
結合し、前記第１封体管と前記第２封体管の間に気密空
間を形成する工程