JP3908968B2 - 冷陰極放電管の製造方法、及び冷陰極放電管 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン、ワープロ等のＯＡ機器、液晶テレビなどのバックライトとして使用される冷陰極放電管の製造方法、及び冷陰極放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からＯＡ機器、液晶テレビなどのバックライトとして使用される冷陰極放電管は、図１に示す如く、内周面に蛍光被膜１が形成された筒状のガラスバルブ２と、このガラスバルブ２内で一端同士を対向するように配置された一対の棒状をなした主電極３ａ，３ｂと、主電極３ａ，３ｂの外周回りに取り付けられ、ガラスバルブ２の両端部を封止するビードガラス４ａ，４ｂとで構成されており、主電極３ａ，３ｂ間には、例えばアルゴンとネオンとの混合ガスからなる希ガスＸ、及び気化した水銀が封入されたものが主流である。なお、主電極３ａ，３ｂは、有底筒状の電極５ａ，５ｂと、この電極５ａ，５ｂの底部に一端が接続された棒体からなる導入金属体６ａ，６ｂとで構成されたものであり、前記ビードガラス４ａ，４ｂは、導入金属体６ａ，６ｂの外周回りに取り付けられている。
【０００３】
この種の冷陰極放電管を製造するには、図３に示す如く、内周面に蛍光被膜１が形成されたガラスバルブ２の一端開口を、ビードガラス４ａが取り付けられた棒状の一方の主電極３ａで封止する。一方、ガラスバルブ２の他端開口からビードガラス４ｂが取り付けられた他方の主電極３ｂを、ガラスバルブ２内に挿入し、他方の主電極３ｂの電極５ｂを一方の主電極３ａの電極５ａから所定距離離間した位置に位置させ、ガラスバルブ２の内部空間を完全に封止しない（気体を流出入可能な）ように、他方の主電極３ｂに取り付けたビードガラス４ｂの一部とガラスバルブ２の一部とを溶着して他方の主電極３ｂの位置決めを行う。
【０００４】
そして、一対の主電極３ａ，３ｂ間におけるガラスバルブ２内の内部気体を排気した後に、ガラスバルブ２内に所定圧の希ガスを充填するとともに、ペレット状の水銀Ｐをガラスバルブ２の他端開口からガラスバルブ２内に投入し、ガラスバルブ２の他端開口を溶融して当該開口を閉塞し、水銀Ｐが入れられた水銀放出室９を形成する。その後、投入したペレット状の水銀Ｐが位置する部分を、たとえば高周波コイル６により加熱し、水銀Ｐを気化させて拡散し、ビードガラス４ｂとガラスバルブ２との間を介して、気化した水銀が一対の主電極３ａ，３ｂ間に流れ込む。そして、他方の主電極３ｂのビードガラス４ｂに対応するガラスバルブ２の外周面をバーナー７で加熱し、ガラスバルブ２とビードガラス４ｂとを加熱溶融させて互いに溶着させてガラスバルブ２の内部空間を封止し、一対の主電極３ａ，３ｂ間に希ガスＸ及び気化した水銀を封入した状態にする。最後に、ガラスバルブ２と他方の主電極３ｂに取り付けたビードガラス４ｂとの溶着部分からガラスバルブ２の他端にかけて切除することにより、図１に示した冷陰極放電管が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の方法だと、ガラスバルブ２の一部と、他方の主電極３ｂに取り付けたビードガラス４ｂの一部とを溶着して他方の主電極３ｂを仮止めしただけの状態で希ガスＸを充填し、ガラスバルブ２と他方の主電極３ｂに取り付けたビードガラス４ｂとを加熱溶融させて互いに溶着させるため、加熱溶融した際にガラスバルブ２及びビードガラス４ｂが軟化し、他方の主電極３ｂが、電極５ｂの重みや、主電極３ｂの重心位置などの関係により、図４に示すようにガラスバルブ２の軸心に対して傾斜した状態となり、引いては電極５ｂがガラスバルブ２の内周面に接触してしまう。これにより、主電極３ａ，３ｂに通電した際に放電特性（特に、電圧特性）に悪影響を与えてしまい、完成した冷陰極放電管が不良品となることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、棒状をなす主電極を、ガラスバルブの軸心上に確実に位置させることができ、不良品の発生を抑制することができる冷陰極放電管の製造方法、及び冷陰極放電管を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決すべく、本発明にかかる請求項１記載の冷陰極管の製造方法は、軸方向に所定間隔を有して配置された一対の棒状をなす主電極で、ビードガラスを介してガラスバルブの両端を封止し、ガラスバルブ内に希ガスが封入されてなる冷陰極放電管の製造方法であって、一方の主電極に取り付けられたビードガラスとガラスバルブの一端開口とを溶着し、この一端開口を封止し、ビードガラスを取り付けた他方の主電極をガラスバルブ内の所定位置に遊挿、ガラスバルブに遊挿された他方の主電極に取り付けられたビードガラスを気体が流通し得るようにガラスバルブに仮止めする仮止めし、前記他方の主電極を遊挿又は仮止めした後に、他方の主電極が前記ガラスバルブの略軸心上に位置するように、他方の主電極に取り付けられたビードガラスに対してガラスバルブの他端開口側に位置する他方の主電極の少なくとも一部を、ガラスバルブの部分を加熱してこの部分を気体が流通し得るように縮径し、縮径した部分で前記他方の主電極を保持する保持工程を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成の冷陰極放電管の製造方法によれば、保持工程によってガラスバルブに遊挿された他方の主電極がガラスバルブの略軸心上に位置するように、他方の主電極に取り付けられたビードガラスに対してガラスバルブの他端開口側に位置した他方の主電極の一部を保持するので、他方の主電極を封止するに際して、他方主電極に取り付けられたビードガラス及びガラスバルブが軟化しても、他方の主電極が、ガラスバルブの軸心に対して傾斜するといった事態を防止することができる。したがって、完成した冷陰極放電管の放電特性が悪影響を受けることを防止することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の如く、仮止工程は、ガラスバルブの表面を加熱し、この加熱部分に位置するガラスバルブの一部と、ビードガラスの一部とを溶着するようにすれば、ビードガラスとガラスバルブとを完全に溶着する時（封入工程）に使用する加熱装置を用いてビードガラスの仮止めを行うことができ、設備コストを削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる冷陰極放電管の製造方法、及び冷陰極放電管の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。
【００１３】
本実施形態にかかる冷陰極放電管は、図１に示す如く、内周面の蛍光被膜１が形成された筒状のガラスバルブ２と、ガラスバルブ２内で一端同士を対向するように配置された一対の棒状をなした主電極３ａ，３ｂと、主電極３ａ，３ｂの外周回りに取り付けられ、ガラスバルブ２の両端部を封止するビードガラス４ａ，４ｂとで構成されており、主電極３ａ，３ｂ間には、アルゴンとネオンとの混合ガスからなる希ガス、及び気化した水銀が封入されたものである。なお、主電極３ａ，３ｂは、有底筒状の電極５ａ，５ｂと、電極５ａ，５ｂの底部の中央部に一端が接続された棒体からなる導入金属体６ａ，６ｂとで構成されて棒状をなしたものであり、ビードガラス４ａ，４ｂは、導入金属体６ａ，６ｂの外周回りに取り付けられている。
【００１４】
かかる冷陰極放電管を製造するには、図２に示す如く、上述した導入金属体６ａ，６ｂの外周回りに球状のビードガラス４ａ，４ｂが取り付けられた一対の主電極３ａ，３ｂと、内周面に蛍光被膜１が形成され、両端が開口状態にある筒状のガラスバルブ２とを用意する。
【００１５】
そして、電極５ａが筒状のガラスバルブ２内に位置し、且つ導入金属体６ａの他端部がガラスバルブ２から露出するように、一方の主電極３ａをガラスバルブ２の一端開口部内に挿入した後、導入金属体６ａに取り付けられたビードガラス４ａ及びガラスバルブ２の一端開口部を加熱し、気密性を有するように互いに溶着する（封止工程）。
【００１６】
その後、他方の主電極３ｂの電極５ｂが、ガラスバルブ２の一端開口を封止した一方の主電極３ａの電極５ａと対向し、且つ前記一方の主電極３ａの電極５ａと所定間隔となる位置に配置されるように、ガラスバルブ２の他端開口からガラスバルブ２内に他方の主電極３ｂを遊挿する（遊挿工程）。そして、他方の主電極３ｂに取り付けられたビードガラス４ｂと対応したガラスバルブ２の外周面の一部をバーナー７で加熱し、気体を流出入可能な隙間を形成するように、ガラスバルブ２の一部と、他方の主電極３ｂに取り付けられたビードガラス４ｂの一部とを溶着して、他方の主電極３ｂ（ビードガラス４ｂ）を仮止めする（仮止工程）。
【００１７】
その後、他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂが、ガラスバルブ２の軸心上に位置するように、ガラスバルブ２の他端開口側に位置する導入金属体６ｂの端部と対応した位置にあるガラスバルブ２の外周面を加熱しつつ、この外周面をローラ（図示せず）で軸心に向けて押圧し、当該部分の内径を小さく（縮径）してガラスバルブ２に縮径部８を形成し、他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂの直線性を保持した状態にする。なお、ローラによって押圧されて形成される縮径部８の内径は、縮径部８の内周面が導入金属体６ｂに対して溶着することのない、導入金属体６ｂの外径より僅か大きな（縮径部８の内周面と導入金属体６ｂとで隙間を形成し得る）内径である。
【００１８】
そして、縮径部８に対して他端開口側に位置するガラスバルブ２内に、ペレット状の水銀Ｐを投入した後、他方の主電極３ｂのビードガラス４ｂを仮止めした部分、及び縮径部８内を介して、ガラスバルブ２の他端開口から一対の主電極３ａ，３ｂ間におけるガラスバルブ２内の内部気体を排気し、この状態を維持させてアルゴンとネオンとの混合ガスからなる希ガスＸを一対の主電極３ａ，３ｂ間に充填する。次いでガラスバルブ２内に希ガスを充填した状態で、ガラスバルブ２の他端開口部を溶融して該開口を閉塞して他方の主電極３ｂのビードガラス４ｂと他端開口を閉塞した部分とで、水銀Ｐが内在する水銀放出室９を形成する。
【００１９】
その後、水銀放出室９を形成するガラスバルブ２の外周面を高周波コイル６により加熱し、水銀放出室９内の水銀Ｐを気化させて拡散状態にし、縮径部８及びビードガラス４ｂを仮止めした部分を介して気化した水銀を一対の主電極３ａ，３ｂ間に流入させる。このように一対の主電極３ａ，３ｂ間に水銀を確実に流入させた後に、所定時間経過後に、他方の主電極３ｂのビードガラス４ｂを仮止めした部分に対応するガラスバルブ２の外周面をバーナー７で加熱し、ビードガラス４ｂとガラスバルブ２とで形成していた隙間を完全に閉鎖するように、ビードガラス４ｂとガラスバルブ２とを溶着し、一対の主電極３ａ，３ｂ間に希ガスＸ及び水銀が封入された状態にする（封入工程）。
【００２０】
最後に、他方の主電極３ｂに取り付けられたビードガラス４ｂに対して水銀放出室９側に位置するガラスバルブ２を切除することで、図１に示した冷陰極放電管が完成する。
【００２１】
以上のように、ガラスバルブ２内に挿入した他方の主電極３ｂに取り付けられたビードガラス４ｂを、ガラスバルブ２に仮止めし、この状態で他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂが、ガラスバルブ２の略軸心上に位置するように、ガラスバルブ２を縮径してビードガラス２に対してガラスバルブ２の他端開口側に位置する導入金属体６ｂを保持し、他方の主電極３ｂの直線性を維持した状態で、他方の主電極３ｂに取り付けられたビードガラス４ｂとガラスバルブ２とを溶着（封入工程）するようにしたので、ビードガラス４ｂとガラスバルブ２とを溶着する時に、この溶着する部分が軟化しても他方の主電極３ｂがガラスバルブ２の軸心に対して傾斜した状態となるのを防止することができる。したがって、完成した冷陰極放電管は、一対の主電極３ａ，３ｂのそれぞれがガラスバルブ２の略軸心上に位置したものとなり、不良品となるのを抑制することができる。
【００２２】
尚、本発明の冷陰極放電管の製造方法、及び冷陰極放電管は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２３】
本実施形態において、他方の主電極３ｂに取り付けたビードガラス４ｂをガラスバルブ２に仮止めした後に、ガラスバルブ２を縮径し、他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂの直線性を保持するようにしたが、ガラスバルブ２を縮径して他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂを保持した後に、ビードガラス４ｂをガラスバルブ２に仮止めしてもよい。
【００２４】
また、本実施形態において、加熱したガラスバルブ２の外周面をローラで押圧して縮径部８を形成するようにしたが、縮径部８の形成方法は、ローラで押圧する方法に限定されるものではなく、例えば、ガラスバルブ２の外周面を局部的に加熱した状態で、ガラスバルブ２に軸方向の引っ張り力を作用させるようにしてもよい。このようにすれば、筒状のガラスバルブ２における局部的に加熱されて軟化した部分が、軸方向に延びるとともに、内径及び外径が縮径することとなり、本実施形態と同様に、他方の主電極３ｂの導入金属体６ｂを保持することができる。
【００２５】
また、本実施形態において、ガラスバルブ２の一端部を一方の主電極３ａで封止した後に、他方の主電極３ｂをガラスバルブ２内に挿入するようにしたが、他方の主電極３をガラスバルブ２内に挿入するタイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、他方の主電極３ｂをガラスバルブ２内に挿入した後、或いは他方の主電極３ｂをガラスバルブ２に挿入してビードガラス４ｂを仮止めして導入金属体６ｂを保持した後等に、一方の主電極３ａでガラスバルブ２の一端開口を封止するようにしてもよい。
【００２６】
また、本実施形態において、一対の主電極３ａ，３ｂのそれぞれが、有底筒状をなした電極５ａ，５ｂと、電極５ａ，５ｂの底部に一端が接続された棒状の導入金属体６ａ，６ｂとで構成したが、一対の主電極３ａ，３ｂの構成は、上記構成に限定されるものではなく、単に棒状をなしたもの、すなわち、本実施形態における電極５ａ，５ｂと導入金属体６ａ，６ｂとで真っ直ぐな棒状をなしたものであってもよいし、導入金属体６ａ，６ｂの先端に焼結金属の電極を取り付けた構造のものでも良い。
【００２７】
さらに、本実施形態において、ペレット状の水銀Ｐが、縮径部８とガラスバルブ２の他端開口を封止して形成した水銀放出室９内に投入されるようにしたが、水銀Ｐは、必ずしも水銀放出室９に投入する必要はなく、例えば、他方の主電極３ｂと縮径部８との間で形成された空間部に投入するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、保持工程によってガラスバルブに遊挿された他方の主電極がガラスバルブの略軸心上に位置するように、この他方の主電極に取り付けられたビードガラスに対してガラスバルブの他端開口側に位置した前記他方の主電極の一部を保持するので、封入工程を行う際に、前記他方の主電極の直線性を維持することができ、他方の主電極が、ガラスバルブの軸心に対して傾斜するといった事態を防止することができ、安定した放電特性を有した冷陰極放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる冷陰極放電管の構成を示す断面図
【図２】同実施形態にかかる冷陰極放電管の製造方法を説明するための説明図
【図３】従来の冷陰極放電管の製造方法を説明するための説明図
【図４】従来の冷陰極放電管を製造した際の不具合の状態を示した状態図
【符号の説明】
１ 蛍光被膜
２ ガラスバルブ
３ａ、３ｂ 主電極
４ａ、４ｂ ビードガラス
５ａ、５ｂ 電極
６ａ、６ｂ 導入金属体
８ 縮径部
９ 水銀放出室
Ｐ 水銀

Claims (2)

1. 内面に蛍光被膜が形成されたガラスバルブの軸方向に所定間隔を有して配置された一対の棒状をなす主電極で、ビードガラスを介して前記ガラスバルブの両端を封止し、前記ガラスバルブ内に希ガスが封入されてなる冷陰極放電管の製造方法であって、一方の主電極に取り付けられたビードガラスとガラスバルブの一端開口とを溶着し、この一端開口を封止する封止工程と、ビードガラスを取り付けた他方の主電極を前記ガラスバルブ内の所定位置に遊挿する遊挿工程と、前記ガラスバルブに遊挿された前記他方の主電極に取り付けられたビードガラスを、気体が流通し得るように前記ガラスバルブに仮止めする仮止め工程と、遊挿工程又は仮止め工程の後に前記他方の主電極が前記ガラスバルブの略軸心上に位置するように、前記他方の主電極に取り付けられたビードガラスに対してガラスバルブの他端開口側に位置する前記他方の主電極の少なくとも一部を、ガラスバルブの部分を加熱してこの部分を気体が流通し得るように縮径し、縮径した部分で前記他方の主電極を保持する保持工程と、前記仮止工程及び保持工程の後に前記一対の主電極間におけるガラスバルブ内を排気して希ガスを充填し、前記他方の主電極に取付けられたビードガラスと前記ガラスバルブとを溶着して前記一対の主電極間に希ガスを封入する封入工程とを備えたことを特徴とする冷陰極放電管の製造方法。
2. 仮止め工程は、ガラスバルブの表面を加熱して、加熱部分に位置するガラスバルブの一部と、ビードガラスの一部とを溶着してなることを特徴とする請求項１記載の冷陰極放電管の製造方法。

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