放電管の製造方法

【課題】一対の電極装置が対向配置されたガラス管内の非発光領域を小さくして有効発光領域の長さを拡大させる。
【解決手段】インナーリード３の所定位置に前記電極装置４Ａ，ガラスビーズ６および水銀供給体７を取り付けて電極組立体８を形成した後、この電極組立体８をガラス管１の開口端から挿入し、排気した後、少なくともアルゴンガスを封入し、ガラス管１の開口端を気密封止した後、水銀供給体７からガラス管１内に水銀を供給し、しかる後にガラス管１のガラスビーズ６と対応する外部から加熱し溶融し、ガラス管１とガラスビーズ６とを封着した後、チップオフすることにより、非発光領域の距離が短縮される。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶パネル用バックライトに適用される放電管に係わり、特にガラス管内に希ガスと水銀とを封入して構成され両端部にインナーリードに接続された第１の電極部とこの第１の電極部の外周を取り囲む第２の電極部とで構成される電極装置が対向配置されて構成される放電管の製造方法に関し、詳細にはその電極装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の液晶技術の進歩により、各種表示装置に液晶表示パネルが多く用いられるようになってきた。この液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、最近、特に小型化，軽量化が強く要請され、このような液晶表示装置に係わる要求を満足するために液晶表示パネルのバックライトとして放電管が広く採用されている。このため、小型化した液晶表示装置を製作するには、液晶表示パネルの改善とともにバックライトの小型化が特に要求されるようになってきた。同時に表示品質を向上させるために高輝度化を図り、長寿命化が要求されている。
【０００３】図２は、この種の放電管の構成を説明する図であり、図２（ａ）は断面図，図２（ｂ）はその電極装置の拡大側面図，図２（ｃ）は拡大横断面図である。図２（ａ）において、１は放電管本体を形成する透明なガラス管、２はこのガラス管１の内壁面に塗布された蛍光体膜、３はガラス管１の長手方向両端部にこのガラス管１の封止により保持されたインナーリード、４は各インナーリード３の先端部に互いに対向してガラス管１の長手方向の同軸上に配置された一対の電極装置である。
【０００４】また、電極装置４は、図２（ｂ），（ｃ）に示すようにインナーリード３の先端部に鉄板の表面にニッケルメッキが施されて形成されたゲッター板材４₁ の表面の一部に水銀ゲッターとしてのＴｉ₃ Ｈｇ合金材４₂ が塗布して形成され、表面にＴｉ₃ Ｈｇ合金材４₂ が形成されたゲッター板材４₁ の２枚をインナーリード３の先端部に対向させてかしめ固定させている。なお、このガラス管１内には放電のためのアルゴンガスと前述したＴｉ₃ Ｈｇ合金材４₂ から放出された水銀との混合ガスが封入されて放電管５が構成されている。
【０００５】このように構成された放電管５において、ガラス管１の両端部に対向配置された一対の電極装置４は、アーク放電電極およびグロー放電電極として働き、両者の相乗効果により超高輝度の放電が安定して得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように構成される放電管５は、図３に示すようにガラス管１の主要部に形成される発光領域Ｌに対して両端部にインナーリード３および電極装置４を含む比較的寸法の長い非発光領域ｌを有しているので、図３に示すように導光方式の発光パネル装置の光源として用いた場合には、導光板１１の光導入端面１１ａに配設されてその発光を導光板１１の内部に導入すると、導光板１１の表面に非発光領域ｌに起因する暗部（斜線部分で示す）１２が生じ、これによって表示パターンに輝度斑が発生し、表示品位を低下させるという問題があった。また、導光板の真下に放電管を配設する直下方式の発光パネル装置についても同様の問題があった。
【０００７】したがって本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、一対の電極装置が対向配置されたガラス管内の非発光領域を小さくし、有効発光領域の長さを拡大させることができる放電管の製造方法を提供することにある。また、他の目的は、ガラス管の非発光領域に起因する導光板の暗部発生による輝度斑を解消し、発光パネル装置の表示品位を向上させることができる放電管の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために本発明による放電管の製造方法は、インナーリードの先端部から順に電極装置，ガラスビーズおよび水銀供給体を取り付けた後、ガラス管の開口端から挿入し、排気した後、少なくとも希ガスを封入し、ガラス管の開口端を気密封止した後、ガラス管内に水銀供給体から水銀を供給し、しかる後にガラス管のガラスビーズと対応する外部から加熱し溶融し、ガラス管とガラスビーズとを封着することにより、非発光領域の長さが短縮される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明による放電管の製造方法の一実施の形態を説明する各工程における要部断面図であり、前述の図と同一部分には同一符号を付してある。まず、図１（ａ）に示すようにインナーリード３の所定位置にそれぞれ電極装置４Ａ，ガラスビーズ６および水銀供給体７を固定配置して電極組立体８を形成する。
【００１０】なお、この電極装置４Ａは、インナーリード３の先端部側に一部に設けられた焼結金属体からなる第１の電極としての円柱状電極４ａと、この円柱状状電極４ａを取り囲む金属成形体からなる第２の電極としてのカップ状電極４ｂとから構成されている。
【００１１】また、円柱状電極４ａは、基体金属となる耐熱性金属としての例えばＷ粉末を圧縮してほぼ円柱状に成形し、約１１００℃以上のＮ₂／Ｈ₂雰囲気中で焼成することによって焼結金属体が形成され、この焼結金属体に熱電子放射物質として例えばＣｓ，ＢａまたはＬａＢ₆ などのエミッタ材を含浸または表面に塗布させて形成されている。
【００１２】また、カップ状電極４ｂは、例えばＷ，Ｍｏ，ＳＵＳ，ＴｉまたはＡｌ材などを熱間プレス成型加工により全体の外観形状がほぼカップ状に形成され、インナーリード３の先端部に取り付け固定された円柱状電極４ａの外周部分にこの円柱状電極４ａを囲み、その開口部分をガラス管１の中央部に向けてその底部分でかしめ固定され、インナーリード３と同芯軸上に固定配置されている。
【００１３】また、ガラスビーズ５は、貫通孔にインナーリード３が挿通され、所定位置に仮固定されて配置されている。また、水銀供給体７は、鉄板の表面にニッケルメッキが施されて形成された熱電子を放出用のゲッター板材７₁ の表面の一部に水銀ゲッターとしてのＴｉ₃ Ｈｇ合金材７₂ が塗布して形成され、表面にＴｉ₃ Ｈｇ合金材７₂ が形成されたゲッター板材７₁ の２枚をインナーリード３を挟持するように対向させて例えばスポット溶接などにより固定させている。
【００１４】次に図１（ｂ）に示すように電極組立体８を内壁面に蛍光体膜２が形成されたガラス管１の開口端から内部に挿入し、排気を行った後、放電のためのアルゴンガスを封入し、公知の方法によりガラス管１の開口端部を封止する。次に図１（ｃ）に示すようにガラス管１の内部に封入された水銀供給体７に外部から高周波加熱装置９による高周波加熱を行い、水銀供給体７から封止されたガラス管１の内部に水銀を蒸発させる。これによってガラス管１内にはアルゴンガスと水銀ガスとの混合ガスが封入されることになる。
【００１５】次に図１（ｄ）に示すようにガラス管１のガラスビーズ６と対応する部分に外面からヒータ加熱装置１０によるヒータ加熱を行い、ガラス管１とガラスビーズ６とを溶融し、ガラス管１とガラスビーズ６との封着を行う。これによって水銀供給体７が封入されたガラス管１ａは、ガラス管１の本体側から完全に分離され、チップオフされて除去し、図１（ｅ）に示すようにガラス管１内に水銀供給体７がない放電管が形成される。
【００１６】このような方法により形成された放電管は、図１（ｅ）に示すようにガラス管１内にはアルゴンガスおよび水銀ガスとの混合ガスが封入され、ガラス管１の端部には電極装置４Ａのみが存在する構成となるので、ガラス管１の両端部の非発光領域ｌを大幅に小さくすることができる。具体的には、管径６ｍｍ、長さ３００ｍｍの放電管では、非発光領域ｌの長さを従来構成の約１８ｍｍに対して約８ｍｍに短縮することができた。
【００１７】また、このように形成された放電管は、電極装置４Ａが円柱状電極４ａがカップ状電極４ｂに内包されて構成されることにより、円柱状電極４ａが熱電子を放出するのに適当な温度に上昇させられることによって高輝度発光させることができる。さらにこの円柱状電極４ａを囲うカップ状電極４ｂは、円柱状電極４ａからの電子放射物質および電極部材のガラス管１の管壁への飛散付着を防止させながら、カップ状電極４ｂの内面に付着した電子放射物質を円柱状電極４ａの表面に再付着することを繰り返すことで電子放射物質の再生効果が利用でき、長寿命化を達成することができるとともに十分な放電電流が得られ、光量が増大することになり、高輝度発光が得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、一対の電極装置が対向配置されたガラス管の両端部に生じる非発光領域の長さを大幅に短縮できるので、有効発光領域が大きい放電管が得られるという極めて優れた効果を有する。
【００１９】また、本発明により製造された放電管を導光方式または直下方式の発光パネル装置の光源として用いた場合には、ガラス管の非発光領域に起因する導光板の暗部発生による輝度班が解消され、表示品位の高い発光パネル装置が得られるという極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放電管の製造方法の一実施の形態を説明する各工程の断面図である。
【図２】（ａ）は従来の放電管の構成を示す断面図、（ｂ）は電極装置の構成を示す拡大側面図、（ｃ）は電極装置の構成を示す拡大横断面図である。
【図３】従来の放電管を導光方式の発光パネル装置の光源として用いた場合に生じる問題点を説明する平面図である。
【符号の説明】
１…ガラス管、２…蛍光体膜、３…インナーリード、４Ａ…電極装置、４ａ…円柱状電極、４ｂ…カップ状電極、５…放電管、６…ガラスビーズ、７…水銀供給体、７₁ …ゲッター板材、７₂ …Ｔｉ₃ Ｈｇ合金材、８…電極組立体、９…高周波加熱装置、１０…ヒータ加熱装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】両端部が気密封止されたガラス管内に少なくとも希ガスおよび水銀が封入された放電空間に対向配置された一対の電極装置がインナーリードに接続された第１の電極と、この第１の電極の外周を取り囲む第２の電極とから構成された放電管において、前記インナーリードの所定位置に前記電極装置，ガラスビーズおよび水銀供給体を取り付けて電極組立体を形成した後、前記電極組立体を前記ガラス管の開口端から挿入し、排気した後、少なくとも希ガスを封入し、前記ガラス管の開口端を気密封止した後、前記水銀供給体から前記ガラス管内に水銀を供給し、しかる後、前記ガラス管の前記ガラスビーズと対応する外部から加熱し溶融し、前記ガラス管とガラスビーズとを封着した後、チップオフすることを特徴とする放電管の製造方法。

【図１】