JPH1079228A - 蛍光放電管の製造方法及び蛍光放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、十分な水銀量をガラス管内部に拡
散できる蛍光放電管の製造方法と蛍光放電管を提供す
る。 【解決手段】 水銀を含浸させた焼結金属体を取り付け
た第１のマウントをガラス管に封止し、ガラス管内部に
希ガス封入後に第２のマウントをガラス管に封止した
後、焼結金属体を加熱してガラス管内部に水銀を拡散す
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、パソコン、ワープ
ロ等のＯＡ機器、液晶テレビ等のバックライトとして使
用される蛍光放電管の製造方法に関し、特にガラス管の
全長が短い蛍光放電管に有効な製造方法及び同方法によ
り製造される蛍光放電管に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ機器、液晶テレビ等のバックライト
として使用される蛍光放電管は、用途に応じて全長が８
０ｍｍ程度の短いものから３００ｍｍ以上の長いのもの
まで種々の寸法のものが実用化されている。図２は広く
実用化されている構造のものであり、蛍光体１４を管内
面に塗布した硬質ガラス、ソーダガラス等のガラス管１
３の開口両端に第１のマウント１５と第２のマウント１
９とが封止され、ガラス管内部にアルゴン単独、または
アルゴンとネオンの混合ガスが封入されている。この第
１のマウント１５は、例えばジュメット、ニッケル等の
金属棒を切断した金属体１６と、この金属体に溶着され
ガラス管とほぼ同じ熱膨張係数を有したビードガラス１
８と、タンタル、チタン等の金属粉末を成型し焼結した
後に水銀を含浸させてなる焼結金属体１７とからなり、
いわばこの焼結金属体１７は蛍光放電管の主電極を構成
している。一方、第２のマウント１９は、第１のマウン
ト１５の金属体１６と同様の金属体２０と、この金属体
に溶着されガラス管１３とほぼ同じ熱膨張係数を有した
ビードガラス２１とからなり、この金属体２０は蛍光放
電管の他方の主電極を構成している。

【０００３】その製造方法は、蛍光体１４が管内面に塗
布されたガラス管１３の一方の開口端に、別に製作され
た第１のマウント１５のビードガラス１８とガラス管の
開口端部とを加熱して第１のマウント１５を封止する。
次いで、別に製作された第２のマウント１９と、第１の
マウント１５を封止したガラス管１３とを密閉容器中に
治具を介して載置し、密閉容器中を排気、さらにアルゴ
ン、またはアルゴンととネオンの混合ガスを所定圧封入
し、最後に第２のマウント１９のビードガラス２１とガ
ラス管１３の開口端部近辺を高周波コイルによって加熱
して、第２のマウント１９をガラス管開口端に封止して
完成される。

【０００４】なお、焼結金属体１７に含浸された水銀の
ガラス管内部への拡散は、第１のマウント１５をガラス
管１３の開口端に封止する時の加熱によって水銀が焼結
金属体１７より飛散し第１のマウント１５付近から広が
ってガラス管１３の管壁に粒状になって付着する。次い
で第２のマウント１９を封止する際の加熱の温度によっ
て、ガラス管壁に付着した粒状の水銀がガス状となって
ガラス管内部に拡散される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記方法による蛍光放
電管は、第２のマウントの封止の際の加熱温度によって
ガラス管内壁に付着した粒状の水銀がガス状になって内
部へ拡散されるのであるが、全長が長いガラス管では問
題ないが、全長が短いガラス管では十分な量の水銀が拡
散されない問題を有する。即ち、ガラス管１３の全長が
例えば１００ｍｍ以下の短いものでは、第２のマウント
１９のガラス管への封止の際の加熱温度によって第１の
マウント１５の封止近辺のガラス管が加熱されガラス管
壁に付着した粒状の水銀を気化させるので、管内の圧力
が急激に上昇して第２のマウント１９が封止されるまで
にガラス管外へ気化されたガス状の水銀が抜け出ること
になり十分な量の水銀を拡散することができず、結果的
に寿命の短い蛍光放電管になる。また、第２のマウント
の封止時の加熱温度で気化された水銀ガスによる管内部
の圧力の上昇は、第２のマウントの封着部分が「フク
レ」るという現象をも引き起こす。

【０００６】したがって本発明は、かかる問題点を除去
し十分な水銀量をガラス管内に拡散できる、特に全長の
短い１００ｍｍ以下のガラス管を用いた場合に有効で十
分な量の水銀を残留、拡散でき、またマウントの封止部
が膨れることのない製造方法及びその製造方法によって
製作される蛍光放電管を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、ガラス管の一方の開口端に、水銀を含浸させ
た焼結金属体を固着した第１のマウントを第１に封止
し、次いで第１のマウントを封止したガラス管と第２の
マウントとを治具を介して密閉容器内に載置し、ガラス
管内を排気し内部にネオンとアルゴンガスを封入した
後、第２のマウントをガラス管の他の開口端に封止し、
最後に水銀を含浸した焼結金属体の付近をガラス管の外
部より加熱することによって、焼結金属体の含浸水銀を
ガラス管内部に拡散するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、９００℃〜１０００℃の加工温度を有するガラス管
と、このガラス管内壁に塗布される蛍光体と、金属粉末
の焼結体に水銀を含浸させた焼結金属体とビードガラス
と第１の金属体で構成され前記焼結金属体と前記ビード
ガラスが前記金属体に固着されてなり前記ガラス管の第
１の開口端に封止される第１のマウントと、第２の金属
体とビードガラスとから構成され前記ビードガラスが前
記第２の金属体に固着されてなり前記ガラス管の第２の
開口端に封止される第２のマウントと、前記ガラス管の
内部に封入される希ガスとからなり前記焼結金属体の含
浸水銀が加熱によってガラス管内部に拡散されてなる蛍
光放電管の製造方法であって、前記第２の開口端より不
活性ガスを流入しつつ前記第１のマウントを加熱によっ
て前記ガラス管の第１の開口端に封止する第１の工程
と、前記第１のマウントが封止されたガラス管と前記第
２のマウントとを治具を介して密閉容器に載置した状態
で前記ガラス管内部を排気し前記希ガスを封入した後に
加熱によって前記第２のマウントを前記ガラス管の第２
の開口端に封止する第２の工程と、前記第２のマウント
が封止された後に前記焼結金属体を加熱し前記水銀をガ
ラス管内に拡散する第３の工程とからなる蛍光放電管の
製造方法である。第１のマウント及び第２のマウント封
止時のいずれの加熱によっても焼結金属体から水銀が飛
散されず、最終工程での焼結金属体への加熱によって水
銀を拡散するので、十分な量の水銀をガラス管内部に拡
散できる。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、第１の
マウントの封止は、ガスバーナーによる加熱によって前
記第１のマウントのビードガラスと前記ガラス管の第１
開口端とが溶着されて行われるものであり、第１のマウ
ントの封止時の加熱はガスバーナーでも良い。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、第１の
マウントの封止は、高周波コイルによる加熱によって前
記第１のマウントのビードガラスと前記ガラス管の第１
開口端とが溶着されて行われるもので、第１のマウント
の封止時の加熱は高周波コイルでも良い。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、第３の
工程における焼結金属体の加熱は、高周波コイルで行わ
れるもので、焼結金属体の加熱を高周波コイルで行って
水銀を拡散するものである。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、第３の
工程における焼結金属体の加熱は、ガスバーナーで行わ
れるもので焼結金属体の加熱をガスバーナーで行って水
銀を拡散するものである。

【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、９００
℃〜１０００℃の加工温度を有するガラス管と、このガ
ラス管内壁に塗布される蛍光体と、金属粉末の焼結体に
水銀を含浸させた焼結金属体とビードガラスと第１の金
属体で構成され前記焼結金属体と前記ビードガラスが前
記金属体に固着されてなり前記ガラス管の第１の開口端
に封止される第１のマウントと、第２の金属体とビード
ガラスとから構成され前記ビードガラスが前記第２の金
属体に固着されてなり前記ガラス管の第２の開口端に封
止される第２のマウントと、前記ガラス管の内部に封入
される希ガスとからなり前記焼結金属体の含浸水銀が加
熱によってガラス管内部に拡散されてなる蛍光放電管に
おいて、前記第２の開口端より不活性ガスを流入しつつ
前記第１のマウントを加熱によって前記ガラス管の第１
の開口端に封止する第１の工程と、前記第１のマウント
が封止されたガラス管と前記第２のマウントとを治具を
介して密閉容器に載置した状態で前記ガラス管内部を排
気し前記希ガスを封入した後に加熱によって前記第２の
マウントを前記ガラス管の第２の開口端に封止する第２
の工程と、前記第２のマウントが封止された後に前記焼
結金属体を加熱し前記水銀をガラス管内に拡散する第３
の工程によって製作される蛍光放電管である。この製造
工程によって製作される蛍光放電管は、第１のマウント
及び第２のマウント封止時のいずれにおいても焼結金属
体から水銀が飛散されず、最終の工程での加熱によって
水銀を拡散し安定した量の水銀をガラス管内部に拡散し
た蛍光放電管を提供することができる。

【００１４】以下本発明の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明の蛍光放電管の製造方法を示した工
程図である。まず同図（ａ）に示すように、加工温度の
低い例えば９００℃〜１０００℃の加工温度を有する鉛
ガラスのガラス管５と第１のマウント３を図示しない治
具に固定し、ビードガラス２とガラス管５の第１の開口
端部をガスバーナー７により加熱することによりガラス
管５の開口端に第１のマウントを溶着して封止する。こ
のビードガラス２とガラス管５の開口端との溶着に要す
るガスバーナー７による加熱・加工時間はガラス管の肉
厚にもよるが、概ね５〜１０秒の時間で十分であリ、ま
たこのガスバーナーの代わりに高周波コイルを用いても
よい。このマウント３の封止の際にはマウントの冷却と
酸化防止のためにガラス管５の内部に窒素、アルゴン等
の不活性ガスをガラス管５の他の開口である第２の開口
端部より流入することが必要であり、またガラス管５と
第１のマウント３とを回転しながら加熱溶着することが
好ましい。この第１のマウントは、ジュメット、または
鉄とニッケルの合金等の金属棒を切断した金属体１と、
ガラス管５と同程度の加工温度を有し加熱溶融されて金
属体１に固着されるビードガラス２と、例えばタンタ
ル、チタン等の金属粉末を成型後に高温で焼結した焼結
体に水銀を含浸させて金属体１に例えばカシメにより固
着されてなる焼結金属体４とから構成されている。な
お、ガラス管５の管内壁には予め蛍光体６が塗布されて
いる。

【００１５】次いで、図１（ｂ）に示すように、第１の
マウント３を封止したガラス管５と第２のマウント８と
を図示しない密閉容器内に治具１１を介して載置し、密
閉容器内を排気後に、密閉容器内にネオンとアルゴンガ
スの希ガスを所定圧封入してガラス管の第２開口端部と
第２のマウント８の隙間を介してガラス管５内にも希ガ
スを封入する。希ガスを封入した状態で、密閉容器外に
設置された高周波コイル１２によって、第２のマウント
８のビードガラス１０とガラス管の第２の開口端付近を
加熱し、第１のマウント同様に第２のマウント８をガラ
ス管の第２の開口端部に封止する。なお、第２のマウン
ト８は、ジュメット、鉄とニッケルの合金等の金属棒を
切断した金属体９と、ビードガラス２と同材料のもので
金属体９に加熱溶融されて固着されるビードガラス１０
とから構成されてなる。

【００１６】最後に、図１（ｃ）に示すように、第１と
第２のマウントが封止され内部に希ガスが封入されたガ
ラス管５を密閉容器より取り出し、高周波コイル１２に
より焼結金属体４に位置するガラス管の外部より加熱し
て、焼結金属体４に含浸された水銀を飛散、気化させて
ガラス管内部に水銀をガス状に拡散して、蛍光放電管が
完成される。なお、焼結金属体４への加熱は高周波コイ
ルを用いたが、ガスバーナーによる加熱でも良い。

【００１７】以上のようにして本発明の蛍光放電管は製
作されるが、水銀の拡散について述べると、第１のマウ
ント３の封止の際の加熱は、短時間で且つ９００〜１０
００℃であり、焼結金属体４から水銀が飛散されること
がない。また、この第１のマウントの封止作業時にガラ
ス管内への不活性ガスを流入することは、管内の冷却作
用にもなり、水銀の飛散を抑制することにとってはより
一層の効果がある。なお、いうまでもないが、第２のマ
ウント８の封止時にも当然のことながら水銀が飛散され
ることもない。したがって、最終段階の工程での焼結金
属体への加熱によって初めて焼結金属体４から水銀が飛
散し気化され、ガラス管内部に水銀が拡散される。

【００１８】斯くのようにして製作される蛍光放電管
は、第１のマウント封止時および第２のマウント封止時
のいずれでも焼結金属体から水銀が飛散し気化すること
なく、最終工程の焼結金属体への加熱で水銀を気化して
拡散するので、確実に十分な量の水銀をガラス管内部に
拡散することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の蛍光放電管
の製造方法は、最終工程で焼結金属体の含浸水銀をガラ
ス管内に拡散するので、常に安定した十分な水銀量を封
入することができ、特に短い１００ｍｍ以下の寸法のガ
ラス管への水銀拡散には非常に有効なものとなる。いう
までもないが、本発明の製造方法は、長い寸法のガラス
管の場合にも適用できる。この製造方法によって製作さ
れる蛍光放電管は、安定した量の水銀が封入されている
ので、長寿命のものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光放電管の製造方法の工程を示す断
面図 （ａ）第１のマウントを封止する第１の工程図 （ｂ）排気と希ガス封入の後に第２のマウントを封止す
る第２の工程図 （ｃ）水銀をガラス管内部に拡散する第３の工程図

【図２】従来の蛍光放電管の構造を示す断面図

【符号の説明】

１ 金属体 ２ ビードガラス ３ 第１のマウント ４ 焼結金属体 ５ ガラス管 ６ 蛍光体 ７ ガスバーナー ８ 第２のマウント ９ 金属体 １０ ビードガラス １２ 高周波コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 理夫 大阪府大阪市北区長柄東２丁目９番95号 ウエスト電気株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】９００℃〜１０００℃の加工温度を有する
   ガラス管と、このガラス管内壁に塗布される蛍光体と、
   金属粉末の焼結体に水銀を含浸させた焼結金属体とビー
   ドガラスと第１の金属体で構成され前記焼結金属体と前
   記ビードガラスが前記金属体に固着されてなり前記ガラ
   ス管の第１の開口端に封止される第１のマウントと、第
   ２の金属体とビードガラスとから構成され前記ビードガ
   ラスが前記第２の金属体に固着されてなり前記ガラス管
   の第２の開口端に封止される第２のマウントと、前記ガ
   ラス管の内部に封入される希ガスとからなり前記焼結金
   属体の含浸水銀が加熱によってガラス管内部に拡散され
   てなる蛍光放電管の製造方法であって、前記第２の開口
   端より不活性ガスを流入しつつ前記第１のマウントを加
   熱によって前記ガラス管の第１の開口端に封止する第１
   の工程と、前記第１のマウントが封止されたガラス管と
   前記第２のマウントとを治具を介して密閉容器に載置し
   た状態で前記ガラス管内部を排気し前記希ガスを封入し
   た後に加熱によって前記第２のマウントを前記ガラス管
   の第２の開口端に封止する第２の工程と、前記第２のマ
   ウントが封止された後に前記焼結金属体を加熱し前記水
   銀をガラス管内に拡散する第３の工程とからなる蛍光放
   電管の製造方法。
2. 【請求項２】第１のマウントの封止は、ガスバーナーに
   よる加熱によって前記第１のマウントのビードガラスと
   前記ガラス管の第１開口端とが溶着されて行われる請求
   項１に記載の蛍光放電管の製造方法。
3. 【請求項３】第１のマウントの封止は、高周波コイルに
   よる加熱によって前記第１のマウントのビードガラスと
   前記ガラス管の第１開口端とが溶着されて行われる請求
   項１に記載の蛍光放電管の製造方法。
4. 【請求項４】第３の工程における焼結金属体の加熱は、
   高周波コイルで行われる請求項１に記載の蛍光放電管の
   製造方法。
5. 【請求項５】第３の工程における焼結金属体の加熱は、
   ガスバーナーで行われる請求項１に記載の蛍光放電管の
   製造方法。
6. 【請求項６】９００℃〜１０００℃の加工温度を有する
   ガラス管と、このガラス管内壁に塗布される蛍光体と、
   金属粉末の焼結体に水銀を含浸させた焼結金属体とビー
   ドガラスと第１の金属体で構成され前記焼結金属体と前
   記ビードガラスが前記金属体に固着されてなり前記ガラ
   ス管の第１の開口端に封止される第１のマウントと、第
   ２の金属体とビードガラスとから構成され前記ビードガ
   ラスが前記第２の金属体に固着されてなり前記ガラス管
   の第２の開口端に封止される第２のマウントと、前記ガ
   ラス管の内部に封入される希ガスとからなり前記焼結金
   属体の含浸水銀が加熱によってガラス管内部に拡散され
   てなる蛍光放電管において、前記第２の開口端より不活
   性ガスを流入しつつ前記第１のマウントを加熱によって
   前記ガラス管の第１の開口端に封止する第１の工程と、
   前記第１のマウントが封止されたガラス管と前記第２の
   マウントとを治具を介して密閉容器に載置した状態で前
   記ガラス管内部を排気し前記希ガスを封入した後に加熱
   によって前記第２のマウントを前記ガラス管の第２の開
   口端に封止する第２の工程と、前記第２のマウントが封
   止された後に前記焼結金属体を加熱し前記水銀をガラス
   管内に拡散する第３の工程によって製作される蛍光放電
   管。