(57)【要約】  放電管（１）は、バルブ（２）と、バルブ（２）内に封入されたガス（６）と、バルブ（２）内に設けられた電極（４Ａ，４Ｂ）とを有する。バルブ（２）は長手方向に延び、長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部（３Ｂ）と第２の端部（３Ａ）とを有する。この放電管（１）のバルブ（２）の第１の端部（３Ｂ）を液体（７）中に漬けた状態で液体（７）を第１の端部（３Ｂ）からバルブ内に浸入させることにより、ガス（６）よりなる気泡（２０）をバルブ（２）内に発生させる。バルブ（２）の長手方向を水平に維持しながら、気泡（２０）の長手方向での長さを測定する。気泡（２０）の測定された長さに基づいて放電管（１）でのガス（６）の圧力を算出する。この方法により、簡便にかつ高精度で放電管（１）のバルブ（２）に封入されたガス（６）の圧力を測定することができる。
2009041008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延び、前記長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有するバルブと、      前記バルブ内に封入されたガスと、      前記バルブ内に設けられた電極と、を有する放電管を準備するステップと、前記放電管を準備するステップの後で、前記放電管の前記バルブの前記第１の端部を液体中に漬けた状態で前記液体を前記第１の端部から前記バルブ内に浸入させることにより、前記ガスよりなる気泡を前記バルブ内に発生させるステップと、前記バルブの前記長手方向を水平に維持しながら、前記気泡の前記長手方向での長さを測定するステップと、前記気泡の前記測定された長さに基づいて前記放電管での前記ガスの圧力を算出するステップと、を含む、放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項２】
前記ガラスバルブは内寸長さＬ１（ｍｍ）を有し、前記気泡の前記測定された長さはＬ２（ｍｍ）であり、前記放電管での前記ガスの前記圧力を算出するステップは、前記圧力Ｃ（Ｔｏｒｒ）をＣ＝（Ｌ２／Ｌ１）×７６０で算出するステップを含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項３】
気温に依存する気温定数Ｙを定義するステップをさらに含み、前記ガラスバルブは内寸長さＬ１（ｍｍ）を有し、前記気泡の前記長さはＬ２（ｍｍ）であり、前記放電管での前記ガスの前記圧力を算出するステップは、前記圧力Ｐ（Ｔｏｒｒ）をＰ＝Ｙ×（Ｌ２／Ｌ１）×７６０で算出するステップを含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項４】
前記気温に依存する前記気温定数Ｙを定義するステップは、前記気温Ｘ（℃）により前記気温定数ＹをＹ＝−０．００３×Ｘ＋１．０７７４で定義するステップを含む、請求項３に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項５】
前記気泡の前記長手方向での前記長さを測定するステップは、      前記バルブを固定する治具を有する測定器具を準備するステップと、      前記測定器具に前記バルブを固定して前記長さを測定するステップと、を含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項６】
長手方向に延び、長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有するバルブを準備するステップと、      ガス封入系のガス圧設定を決定して所定の圧力で前記バルブ内にガスを封入するステップと、      前記バルブ内に電極を設けるステップと、を含む、放電管を作製するステップと、前記放電管の前記第１の端部を液体中に漬けた状態で前記液体を前記第１の端部から前記バルブ内に浸入させることにより、前記ガスよりなる気泡を前記バルブ内に発生させるステップと、前記バルブの前記長手方向を水平に維持しながら、前記気泡の前記長手方向での長さを測定するステップと、前記気泡の前記測定された長さに基づいて前記放電管での前記ガスの圧力を算出するステップと、前記算出された圧力に基づき、前記ガス封入系の前記ガス圧設定を調整するステップと、前記調整されたガス圧設定で別の放電管を作製するステップと、を含む、放電管の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法で製造された放電管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、冷陰極型、誘電体型等の放電管の封入ガス圧測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  液晶テレビジョンや液晶モニターに用いられる液晶表示装置のバックライトとして、冷陰極放電管が広く採用されている。近年では液晶テレビジョンや液晶モニターの大型化に伴い、バックライトとして使われる冷陰極放電管の全長を大きくすることが要求されてきている。冷陰極放電管は、蛍光体を塗布したガラスバルブの両端部にガラスビードを介して金属の電極を封止し、ガラスバルブの内部にネオン・アルゴン等を混合したガスと水銀を封入することで製造される。【０００３】  一般的に、封入されたガスの圧力が高ければ冷陰極放電管内を流れる電流が小さくなり、そのため冷陰極放電管の発光輝度は低くなる。他方、ガスの圧力が低ければ流れる電流が大きいので発光輝度は高くなるが、電子を放出する電極の劣化が早くなり冷陰極放電管の寿命が短くなる。よって、所望の輝度と寿命を有する冷陰極放電管を得るためには、冷陰極放電管の製造工程において封入されるガスの圧力を高精度に管理する必要がある。【０００４】  特許文献１はガラスバルブへのガスの封入工程を開示している。まずガラスバルブの内周面に蛍光体を塗布する。その後、ガラスバルブの両端部に、ニッケル等からなる外部リード線と封着部に設けられたタングステン等からなる内部リード線とニッケルやニオブ等からなるホロー電極によって構成される電極ユニットをそれぞれ挿入する。電極ユニットにはガラスビードがそれぞれ嵌められている。一方のガラスビードはガラスバルブの外部から熱しながら締め付けることで通気性を有するように仮にガラスバルブに溶着されて取り付けられる。他方のガラスビードがガラスバルブと完全に溶着されて封止される。その後、通気性を有するように封止されたガラスバルブの端部からガラスバルブ内の空気が排出され、その後、その端部からガラスバルブ内へ不活性ガスが入れられる。この際に不活性ガスの圧力が製造装置により設定される。ガラスバルブ内に水銀が封入される。この際には不活性ガスの圧力がその後、仮に溶着されたガラスビードをガラスバルブに完全に溶着して、ガス封入工程が終了する。この製造方法では、気密性の高い状態でガラスバルブにガスが封入されるので、ガラスバルブ内のガスの圧力は製造装置の設定によって管理することができる。【０００５】  しかし、製造装置の設定が一定であっても、材料の品質や製造場所の環境、装置の調子等の外的要因によって、実際に製造される冷陰極放電管のガスの圧力は変動する。所望の性能を有する冷陰極放電管を得るために、製造装置のガスの圧力を設定して一度冷陰極放電管を製造して、実際に得られた放電管のガラスバルブに封入されたガスの圧力を測定して、測定した圧力に基づいて製造装置のガスの圧力を再度設定する。【０００６】  特許文献２は、放電管のガスの圧力を測定する従来の測定器を開示している。この測定器で圧力を測定するために時間と手間がかかるので、放電管の製造工程におけるガスの圧力の測定には不向きである。【０００７】  放電管の製造工程では以下に述べる方法でガスの圧力を測定する。まず、ガスが封入されて両端部が完全に溶着されたガラスバルブの一方の端部を水中に漬けて破壊する。破壊した端部から空気がガラスバルブ内に入らないようにその端部を水中に漬けたまま、ガラスバルブを立てて水をガラスバルブ内に浸入させる。その状態では、封入されたガスが水の圧力に押されて、ガラスバルブ内の上部でそのガスによる気泡が発生する。この気泡の長さは封入されたガスの圧力によって変わり、圧力が高ければ気泡が長くなり、圧力が低ければ気泡は短くなる。したがって、その気泡の長さを操作者がノギスで測定し、その長さから冷陰極放電管に封入されたガスの圧力を計算する。この簡便な従来の方法により、測定器と同程度の精度でガスの圧力を測定することができる。【０００８】  冷陰極放電管が長くなるほど冷陰極放電管内を流れる電流が小さくなるので、高輝度を得るには封入されたガスの圧力を低くしなければならない。よって、所望の性能を有する長い冷陰極放電管を得るためには、封入されたガスの圧力を高精度で管理する必要がある。【０００９】  ガラスバルブを立てた状態で気泡の長さを測定する上記の従来の方法では、ガラスバルブの長さや径によって、測定されたガスの圧力がばらつき、実際の圧力と異なる場合がある。したがって、この方法ではガスの圧力を高精度に測定できない。よって、測定された圧力の誤差を考慮して冷陰極放電管の寿命や輝度を設定しなければならず、この方法では、圧力を高精度に管理する必要のある長い冷陰極放電管を作製することは困難である。【特許文献１】特許第３２４１７５０号公報
【特許文献２】特開平８−１０５９３２号公報
【発明の開示】
【００１０】  放電管は、バルブと、バルブ内に封入されたガスと、バルブ内に設けられた電極とを有する。バルブは長手方向に延び、長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有する。この放電管のバルブの第１の端部を液体中に漬けた状態で液体を第１の端部からバルブ内に浸入させることにより、ガスよりなる気泡をバルブ内に発生させる。バルブの長手方向を水平に維持しながら、気泡の長手方向での長さを測定する。気泡の測定された長さに基づいて放電管でのガスの圧力を算出する。
【００１１】  この方法により、簡便にかつ高精度で放電管のバルブに封入されたガスの圧力を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態における放電管の概略図である。
【図２】図２は実施の形態における放電管のバルブに封入されたガスの圧力の測定方法を示す概略図である。
【図３】図３は実施の形態における放電管のバルブに封入されたガスの圧力の測定方法を示す概略図である。
【図４】図４は図３に示すバルブの拡大図である。
【図５】図５は図４に示すバルブ内に発生した気泡の長さを測定器具で測定する方法を示す。
【図６】図６は図４に示す気泡の長さを他の測定器具で測定する方法を示す。
【図７】図７は実施の形態における放電管の製造装置の概略図である。
【図８】図８は実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定に用いる気温定数を示す。
【図９】図９は実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定結果を示す。
【図１０】図１０は実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定結果を示す。
【符号の説明】
【００１３】１    放電管２    バルブ２Ａ    長手方向３Ａ    端部（第２の端部）３Ｂ    端部（第１の端部）４Ａ    電極４Ｂ    電極６    ガス７    液体１２    ガス封入系１６Ａ    治具１６Ｂ    治具１５    測定器具２０    気泡
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  図１は実施の形態による放電管１の概略図である。放電管１は例えば冷陰極放電管である。放電管１は、バルブ２と、バルブ２内に挿入された電極４Ａ、４Ｂと、電極４Ａ、４Ｂをバルブ２にそれぞれ取り付けるビード５Ａ、５Ｂと、バルブ２内に封入されたガス６とを備える。バルブ２はガラスやセラミック等の透明の絶縁部材よりなり、長手方向２Ａに延びる管形状を有する。バルブ２は長手方向２Ａに配列されて互いに反対側の端部３Ａ、３Ｂを有し、長手方向２Ａに沿った内寸長さＬ１を有する。バルブ２は、内寸長さＬ１に渡って均一の断面を有する。実施の形態では、バルブ２は長手方向２Ａに延び、長さＬ１に渡って内径が一定の円筒形状を有する。電極４Ａ、４Ｂはビード５Ａ、５Ｂをそれぞれ介してバルブ２に溶着して取り付けられている。ビード５Ａ、５Ｂはバルブ２と同じ材料よりなる。ガス６はネオン・アルゴン等の不活性ガスである。ガス６の圧力を測定する目的で内部が見えるように、バルブ２には蛍光体は塗布されていない。しかし、ガス６の圧力を測定ない製品としての放電管１では、バルブ２の内部には蛍光体が塗布されていてもよい。電極４Ａ、４Ｂはそれぞれ、バルブ２の外部に位置する外部リード線と、バルブ２に封着される内部リード線と、バルブ２の内部に位置するホロー電極よりなる。外部リード線はニッケル等からなる。内部リード線はタングステン等からなる。ホロー電極はニッケルやニオブ等からなる。【００１５】  次に、放電管１に封入されたガス６の圧力の測定方法について説明する。図２と図３は放電管１のガス６の圧力の測定方法を示す概略図である。【００１６】  まず、図２に示すように、端部３Ａが端部３Ｂより上方に位置させた状態で、放電管１の端部３Ｂを槽７Ａに収容されている水等の液体７に完全に漬ける。端部３Ｂが液体７に完全に漬かっている状態で、電極４Ｂとビード５Ｂが除去できる程度の位置でバルブ２の外周部をニッパー等の工具を用いて破壊し、端部３Ｂからバルブ２内に液体７を浸入させる。【００１７】  端部３Ｂから液体７が浸入すると、ガス６が液体７を介して大気圧で押されて端部３Ａ付近で気泡２０となる。【００１８】  端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７Ａから取り出し、その状態で気泡２０（ガス６）の圧力が安定するまで放置する。例えば、バルブ２の長さＬ１が９００ｍｍ、内径２．４ｍｍである場合には３分以上放置する。この時間は長さＬ１が大きくなるのにつれて長くすることが好ましい。【００１９】  放電管１に封入されたガス６の圧力はバルブ２の外部の大気圧よりも低く、さらに液体７は毛細管現象によってバルブ２の内部に留まる。したがって、バルブ２が槽７Ａから取り出されても、気泡２０が移動して端部３Ｂからガス６と液体７は流出しない。したがって、破壊された端部３Ｂを液体７に漬けていなくとも、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持するだけで気泡２０（ガス６）の圧力を安定化できる。【００２０】  次に、図３で示すように、気泡２０にバルブ２の外部から液体７を介して空気が入らないようにかつ気泡２０に電極４Ａが入らないように、バルブ２を水平に置いたままで、すなわち長手方向２Ａが水平���なるようにバルブ２を配置したままで、気泡２０の長手方向２Ａの長さＬ２を測定する。長さＬ２は操作者がモーゼル形やＣＭ形のノギスを用いて測定することができる。【００２１】  気泡２０の長さＬ２は詳細には以下のように測定する。図４はバルブ２で発生している気泡２０の拡大図である。気泡２０は、端部３Ａに向いている端面２０Ａと、端面２０Ａの反対側で端部３Ｂに向いている端面２０Ｂを有する。気泡２０の端面２０Ａ、２０Ｂは長手方向２Ａに配列されている。気泡２０の端面２０Ａは液体７の表面張力によりバルブ２の端部３Ａに向かって突出している凸面である。凸面である端面２０Ａは頂点１２０Ａと外縁２２０Ａとを有する。気泡２０の端面２０Ｂは液体７の表面張力によりバルブ２の端部３Ｂに向かって突出している凸面である。凸面である端面２０Ｂは頂点１２０Ｂと外縁２２０Ｂとを有する。気泡２０の直径は、端面２０Ａ、２０Ｂの外縁２２０Ａ、２２０Ｂからバルブ２の内径よりも縮小し始める。気泡２０の長さＬ２は、端面２０Ａの頂点１２０Ａと端面２０Ｂの外縁２２０Ｂの長手方向２Ａに沿った距離である。または、気泡２０の長さＬ２は、端面２０Ｂの頂点１２０Ｂと端面２０Ａの外縁２２０Ａの長手方向２Ａに沿った距離である。【００２２】  図５は気泡２０の長さＬ２を測定器具１３で測定する方法を示す。測定器具１３はノギスである。測定器具１３は、目盛りが刻まれて長手方向１３Ｅに延びる本尺１３Ｄと、本尺１３Ｄの先端１３Ｃから本尺１３Ｄと直角に延びるジョウ１３Ａと、本尺１３Ｄからジョウ１３Ａと平行に延びるジョウ１３Ｂとを有する。ジョウ１３Ａはジョウ１３Ｂに対向する測定面１１３Ａを有する。ジョウ１３Ｂはジョウ１３Ａに対向する測定面１１３Ｂを有する。本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅとバルブ２の長手方向２Ａとを互いに平行にした状態で、ジョウ１３Ａの測定面１１３Ａを気泡２０の端面２０Ａの頂点１２０Ａに位置させ、かつジョウ１３Ｂの測定面１１３Ｂが気泡２０の端面２０Ｂの外縁２２０Ｂに位置するようにジョウ１３Ｂを移動させる。その後、操作者は本尺１３Ｄの目盛を読み取って長さＬ２を測定する。【００２３】  操作者が測定器具１３を保持すると、測定器具１３がバルブ２に対して方向Ｒ１に変位し、測定器具１３の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅをバルブ２の長手方向２Ａと平行に維持できなくなる場合がある。これにより、気泡２０の長さＬ２を測定することが困難になり、測定された長さＬ２に誤差が含まれる。【００２４】  図６は気泡２０の長さＬ２を他の測定器具１５で測定する方法を示す。測定器具１５はノギスである。図６において、図５に示す測定器具１３と同じ部分には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。測定器具１５は、図５に示す測定器具１３の本尺１３Ｄとジョウ１３Ａ、１３Ｂに、放電管１（バルブ２）を固定するための治具１６Ａ、１６Ｂをさらに有する。治具１６Ａはジョウ１３Ａの裏面に設けられている。治具１６Ｂは、本尺１３Ｄの先端１３Ｃの反対側の端部１５Ｂに取り付けられている。治具１６Ａ、１６Ｂは、バルブ２の外径Ｈ１とほぼ同じ厚みＴ１を有する直方体形状を有する。治具１６Ａ、１６Ｂは、長手方向１３Ｅに平行でかつバルブ２に対向するよう��構成された面１１６Ａ、１１６Ｂをそれぞれ有する。【００２５】  気泡２０の長さＬ２を測定するために、水平に置かれたバルブ２の外面に治具１６Ａ、１６Ｂの面１１６Ａ、１１６Ｂを当接させる。面１１６Ａ、１１６Ｂは測定器具１５の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅに平行であり、かつ面１１６Ａ、１１６Ｂが同一平面上に位置している。したがって、面１１６Ａ、１１６Ｂをバルブ２に当接させることでバルブ２の長手方向２Ａを本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅと平行にすることができる。この状態で、図５に示す測定器具１３と同じ方法で気泡２０の長さＬ２を測定する。測定器具１５は、図５に示す方向Ｒ１に変位しにくいので、気泡２０の長さＬ２をより高精度に測定することができる。【００２６】  以下に、測定された気泡２０の長さＬ２から放電管１のバルブ２に封入されているガス６の圧力を算出する方法について説明する。ガス６の圧力Ｃ１（気圧）はバルブ２の長手方向２Ａでの内寸長さＬ１と気泡２０の長手方向２Ａでの長さＬ２により次式で算出できる。Ｃ１＝Ｌ２／Ｌ１  …（式１）  また、１気圧は７６０Ｔｏｒｒなので、ガス６の圧力Ｃ（Ｔｏｒｒ）は以下の式で表される。Ｃ＝（Ｌ２／Ｌ１）×７６０  …（式２）  ガス６の圧力と体積の関係は気温により変わる。より高精度にガス６の圧力を算出するために、気温に依存する気温定数Ｙを式１や式２で算出された圧力Ｃ、Ｃ１に掛けて補償された高精度の圧力Ｐ、Ｐ１をそれぞれ算出する。具体的には、ガス６の圧力Ｐ（Ｔｏｒｒ）と圧力Ｐ１（気圧）は以下の式で表される。なお、１（Ｔｏｒｒ）は１３３．３２２（Ｐａ）である。Ｐ１＝Ｙ×Ｃ１＝Ｙ×Ｌ２／Ｌ１  …（式３）Ｐ＝Ｙ×Ｃ＝Ｙ×（Ｌ２／Ｌ１）×７６０  …（式４）  気温Ｘとそれに対応する気温定数Ｙを図８に示す。気温定数Ｙは気温Ｘ（℃）により以下の式で定義される。Ｙ＝−０．００３×Ｘ＋１．０７７４  実施の形態では、液体７は水であるが、バルブ２内の気泡２０を容易に測定するために、液体７は着色されていてもよい。また、実施の形態では気泡２０の長さＬ２をノギスである測定器具１３または測定器具１５で測定している、より高い精度で長さＬ２を得るために、レーザー測定器等の他の測定器具で長さＬ２を測定してもよい。【００２７】  このように、実施の形態による測定方法により、気温の影響を考慮してガス６の圧力を高価なガス圧測定器を使用せずに簡便にかつ高精度で測定することができる。【００２８】  次に、実施の形態における放電管１のガス６の圧力の測定方法を用いた放電管１の製造方法について説明する。【００２９】  図７は放電管１の製造装置の概略図であり、特にバルブ２へのガス６の封入装置１００１を示す。まず、バルブ２の内周面に蛍光体を塗布する。バルブ２の端部３Ａ、３Ｂに電極４Ａ、４Ｂをそれぞれ挿入する。電極４Ａ、４Ｂにはビード５Ａ、５Ｂがそれぞれ嵌められている。ビード５Ｂはバルブ２に完全に溶着されて端部３Ｂを封止する。ビード５Ａはバルブ２の外部から熱しながら締め付けられて、通気性を有するように端部３Ａに仮に溶着される。その後、電磁弁１０、１１が閉じられた状態でバルブ２の端部３Ａを封入装置１００１のヘッド８に装着する。電磁弁１０が開かれると、端部３Ａを通し���真空系９によりバルブ２内の空気が排出され、電磁弁１０が閉じられる。ガス封入系１２のガス圧設定を決定する。その後、電磁弁１１が開らかれて、端部３Ａを通して、決定されたガス圧設定に基づいてガス６をバルブ２に送る。その後、水銀をバルブ２内に入れて、ビード５Ａをバルブ２の端部３Ａと完全に溶着し、放電管１へのガス６を封入する工程が終了する。【００３０】  上記の製造方法で得られた放電管１のバルブ２内のガス６の圧力を上記の方法で測定する。測定された圧力に基づき、ガス封入系１２のガス圧設定を調整する。すなわち、ガス６の所定の圧力よりも測定された圧力が低い場合には、ガス６の圧力が高くなるようにガス圧設定を調整する。また、ガス６の所定の圧力よりも測定された圧力が高い低い場合には、ガス６の圧力が低くなるようにガス圧設定を調整する。その後、上記の製造方法で別の放電管１を製造する。このように、測定された圧力に基づき、ガス封入系１２のガス圧設定を調整することで、ガス６の所定の圧力と、実際にバルブ２内に封入されるガス６の圧力との誤差を小さくすることができる。上記の測定方法によりガス６の圧力Ｐを短時間で測定できので、放電管１の量産過程において随時ガス６の圧力を測定して圧力設定を調整することができ、したがって、バルブ２に所定の圧力でガス６を封入することができる。このように、実施の形態によるガス６の圧力の測定方法を含む製造方法で製造された放電管１は、バルブ２内にガス６を高精度に所定の圧力で封入されているので、確実に所望の性能を有する。【００３１】  （実施例１）  上記の製造方法により気温２５℃で放電管１の試料１〜３を作製した。これらの試料のバルブ２の長手方向２Ａの内寸長さは８９６ｍｍである。ガス６は１０体積％のアルゴンと９０体積％のネオンとを含有する。ガス封入系１２のガス圧設定を６０Ｔｏｒｒと入力した。バルブ２の内部がよく見えるように、バルブ２の内周面には蛍光体を塗布しなかった。得られた放電管１の試料１〜３の端部３Ｂを槽７Ａ内の液体７中で破壊してバルブ２内に液体７を入れ、端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７から取り出した。その後、ガス６の気泡２０が安定するまで３分間放置した。その後、（１）バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態と、（２）端部３Ａを端部３Ｂより上方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを立てて維持して気泡２０がバルブ２の上部に位置した状態と、（３）端部３Ａを端部３Ｂより下方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを立てて維持して気泡２０がバルブ２の下部に位置する状態とで、図５に示すように気泡２０の長さＬ２を操作者がノギスで測定した。測定された気泡２０の長さと、測定された長さの平均値と、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１と、式４で算出されたガス６の圧力Ｐと、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ１を図９に示す。【００３２】  図９に示すように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した気泡２０の長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は６１．３Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さＬ２に��り算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は６５．６Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は５６．１Ｔｏｒｒであった。【００３３】  端部３Ａが上方に位置する状態では、バルブ２の傾きによって気泡２０の長さＬ２が変化する。また、重力により気泡２０の下方に位置する液体７の部分が重力で引かれて、長さＬ２が大きくなる。したがって、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１と、ガス圧設定で設定した圧力と長さＬ２より算出した圧力Ｐの誤差がともに大きく、ガス６の圧力を高精度に測定できない。【００３４】  端部３Ａが下方に位置する状態では、バルブ２内に浸入して留まっている液体７が重力に引かれて気泡２０を押すので、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１は状態（１）から状態（３）のなかでは最も小さい。しかし、液体７で気泡２０が押されて長さＬ２が短くなるので、設定した圧力と長さＬ２より算出した圧力Ｐとの誤差が最も大きい。【００３５】  バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態では、気泡２０にかかる液体７の圧力が重力の影響を受けないので、状態（１）から状態（３）のなかで最も高精度にガス６の圧力を測定できる。【００３６】  （実施例２）  上記の製造方法により気温２５℃で放電管１の試料４〜８を作製した。これらの試料のバルブ２の長手方向２Ａの内寸長さは８９６ｍｍである。ガス６は１０体積％のアルゴンと９０体積％のネオンとを含有する。ガス封入系１２のガス圧設定を４０Ｔｏｒｒと入力した。バルブ２の内部がよく見えるように、バルブ２の内周面には蛍光体を塗布しなかった。得られた放電管１の試料４〜８の端部３Ｂを槽７Ａ内の液体７中で破壊してバルブ２内に液体７を入れ、端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７から取り出した。その後、ガス６の気泡２０が安定するまで３分間放置した。その後、（１）バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態と、（２）端部３Ａを端部３Ｂより上方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを垂直に維持して気泡２０がバルブ２の上部に位置した状態と、（３）端部３Ａを端部３Ｂより下方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを垂直に維持して気泡２０がバルブ２の下部に位置する状態とで、図６に示すように気泡２０の長さＬ２を操作者が測定器具１５で測定した。測定された気泡２０の長さと、測定された長さの平均値と、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ２と、式４で算出されたガス６の圧力Ｐと、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ２と、算出された圧力の最小値と最小値の差Ｄ３と、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ２とガス圧設定で設定された圧力との誤差Ｅ２を図１０に示す。【００３７】  図１０に示すように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した気泡２０の長さの最大値と最小値の差Ｄ２は０．５ｍｍであった。端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さの最大値と最小値の差Ｄ２は１．１ｍｍであった。端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さの最大値と最��値の差Ｄ２は１．３ｍｍであった。このように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持して測定した気泡２０の長さの差Ｄ２は、状態（１）から状態（３）のうちで最も小さく、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持して測定した長さの差Ｄ２は状態（１）から状態（３）のうちで最も大きい。【００３８】  実施例２ではバルブ２を固定する治具１６Ａ、１５Ｂを備えた測定器具１５によって気泡２０の長さを測定する。状態（１）から状態（３）の各状態において、実施例２で測定された気泡２０の長さの差Ｄ２は、実施例１の測定器具１３を用いて測定した長さの差Ｄ１より小さい。例えば、状態（１）の実施例１での差Ｄ１は２．６ｍｍであったが、状態（１）の実施例２での差Ｄ２は０．４２ｍｍに減少し、測定精度が向上している。【００３９】  バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は３８．４７Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は４１．６９Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は３６．０１Ｔｏｒｒであった。ガス圧設定で設定したガス６の圧力と平均値Ｐａｖｅ２との誤差Ｅ２について、状態（１）から状態（３）のうちで状態（１）での誤差Ｅ２が最も小さい。【００４０】  バルブ２を固定する治具１６Ａ、１６Ｂを有する測定器具１５では、測定器具１５の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅとバルブ２の長手方向２Ａとを平行に維持することができるので、バルブ２が方向Ｒ１に変位しにくい。したがって、測定器具１３に比べて、測定器具１５により気泡２０の長さＬ２を高精度に測定することができ、ガス６の圧力を高精度に算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  本発明による測定方法により、放電管のバルブに封入されたガスの圧力を高精度で測定でき、所望の輝度と寿命を有する長い放電管が得られるので、大型液晶テレビジョン等の光源として用いられる冷陰極型、誘電体型、熱陰極型等の放電管を得ることができる。
【図１】
2009041008.tif 000003
【図２】
2009041008.tif 000004
【図３】
2009041008.tif 000005
【図４】
2009041008.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009041008.tif 000008
【図７】
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【図８】
2009041008.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2009041008.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延び、前記長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有するバルブと、
前記バルブ内に封入されたガスと、
前記バルブ内に設けられた電極と、
を有する放電管を準備するステップと、
前記放電管を準備するステップの後で、前記放電管の前記バルブの前記第１の端部を液体中に漬けた状態で前記液体を前記第１の端部から前記バルブ内に浸入させることにより、前記ガスよりなる気泡を前記バルブ内に発生させるステップと、
前記バルブの前記長手方向を水平に維持しながら、前記気泡の前記長手方向での長さを測定するステップと、
前記気泡の前記測定された長さに基づいて前記放電管での前記ガスの圧力を算出するステップと、
を含む、放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項２】
前記ガラスバルブは内寸長さＬ１（ｍｍ）を有し、前記気泡の前記測定された長さはＬ２（ｍｍ）であり、
前記放電管での前記ガスの前記圧力を算出するステップは、前記圧力Ｃ（Ｔｏｒｒ）を
Ｃ＝（Ｌ２／Ｌ１）×７６０
で算出するステップを含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項３】
気温に依存する気温定数Ｙを定義するステップをさらに含み、
前記ガラスバルブは内寸長さＬ１（ｍｍ）を有し、前記気泡の前記長さはＬ２（ｍｍ）であり、
前記放電管での前記ガスの前記圧力を算出するステップは、前記圧力Ｐ（Ｔｏｒｒ）を
Ｐ＝Ｙ×（Ｌ２／Ｌ１）×７６０
で算出するステップを含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項４】
前記気温に依存する前記気温定数Ｙを定義するステップは、前記気温Ｘ（℃）により前記気温定数Ｙを
Ｙ＝−０．００３×Ｘ＋１．０７７４
で定義するステップを含む、請求項３に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項５】
前記気泡の前記長手方向での前記長さを測定するステップは、
前記バルブを固定する治具を有する測定器具を準備するステップと、
前記測定器具に前記バルブを固定して前記長さを測定するステップと、
を含む、請求項１に記載の放電管の封入ガス圧測定方法。
【請求項６】
長手方向に延び、長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有するバルブを準備するステップと、
ガス封入系のガス圧設定を決定して所定の圧力で前記バルブ内にガスを封入するステップと、
前記バルブ内に電極を設けるステップと、
を含む、放電管を作製するステップと、
前記放電管の前記第１の端部を液体中に漬けた状態で前記液体を前記第１の端部から前記バルブ内に浸入させることにより、前記ガスよりなる気泡を前記バルブ内に発生させるステップと、
前記バルブの前記長手方向を水平に維持しながら、前記気泡の前記長手方向での長さを測定するステップと、
前記気泡の前記測定された長さに基づいて前記放電管での前記ガスの圧力を算出するステップと、
前記算出された圧力に基づき、前記ガス封入系の前記ガス圧設定を調整するステップと、
前記調整されたガス圧設定で別の放電管を作製するステップと、
を含む、放電管の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法で製造された放電管。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極型、誘電体型等の放電管の封入ガス圧測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビジョンや液晶モニターに用いられる液晶表示装置のバックライトとして、冷陰極放電管が広く採用されている。近年では液晶テレビジョンや液晶モニターの大型化に伴い、バックライトとして使われる冷陰極放電管の全長を大きくすることが要求されてきている。冷陰極放電管は、蛍光体を塗布したガラスバルブの両端部にガラスビードを介して金属の電極を封止し、ガラスバルブの内部にネオン・アルゴン等を混合したガスと水銀を封入することで製造される。
【０００３】
一般的に、封入されたガスの圧力が高ければ冷陰極放電管内を流れる電流が小さくなり、そのため冷陰極放電管の発光輝度は低くなる。他方、ガスの圧力が低ければ流れる電流が大きいので発光輝度は高くなるが、電子を放出する電極の劣化が早くなり冷陰極放電管の寿命が短くなる。よって、所望の輝度と寿命を有する冷陰極放電管を得るためには、冷陰極放電管の製造工程において封入されるガスの圧力を高精度に管理する必要がある。
【０００４】
特許文献１はガラスバルブへのガスの封入工程を開示している。まずガラスバルブの内周面に蛍光体を塗布する。その後、ガラスバルブの両端部に、ニッケル等からなる外部リード線と封着部に設けられたタングステン等からなる内部リード線とニッケルやニオブ等からなるホロー電極によって構成される電極ユニットをそれぞれ挿入する。電極ユニットにはガラスビードがそれぞれ嵌められている。一方のガラスビードはガラスバルブの外部から熱しながら締め付けることで通気性を有するように仮にガラスバルブに溶着されて取り付けられる。他方のガラスビードがガラスバルブと完全に溶着されて封止される。その後、通気性を有するように封止されたガラスバルブの端部からガラスバルブ内の空気が排出され、その後、その端部からガラスバルブ内へ不活性ガスが入れられる。この際に不活性ガスの圧力が製造装置により設定される。ガラスバルブ内に水銀が封入される。この際には不活性ガスの圧力がその後、仮に溶着されたガラスビードをガラスバルブに完全に溶着して、ガス封入工程が終了する。この製造方法では、気密性の高い状態でガラスバルブにガスが封入されるので、ガラスバルブ内のガスの圧力は製造装置の設定によって管理することができる。
【０００５】
しかし、製造装置の設定が一定であっても、材料の品質や製造場所の環境、装置の調子等の外的要因によって、実際に製造される冷陰極放電管のガスの圧力は変動する。所望の性能を有する冷陰極放電管を得るために、製造装置のガスの圧力を設定して一度冷陰極放電管を製造して、実際に得られた放電管のガラスバルブに封入されたガスの圧力を測定して、測定した圧力に基づいて製造装置のガスの圧力を再度設定する。
【０００６】
特許文献２は、放電管のガスの圧力を測定する従来の測定器を開示している。この測定器で圧力を測定するために時間と手間がかかるので、放電管の製造工程におけるガスの圧力の測定には不向きである。
【０００７】
放電管の製造工程では以下に述べる方法でガスの圧力を測定する。まず、ガスが封入されて両端部が完全に溶着されたガラスバルブの一方の端部を水中に漬けて破壊する。破壊した端部から空気がガラスバルブ内に入らないようにその端部を水中に漬けたまま、ガラスバルブを立てて水をガラスバルブ内に浸入させる。その状態では、封入されたガスが水の圧力に押されて、ガラスバルブ内の上部でそのガスによる気泡が発生する。この気泡の長さは封入されたガスの圧力によって変わり、圧力が高ければ気泡が長くなり、圧力が低ければ気泡は短くなる。したがって、その気泡の長さを操作者がノギスで測定し、その長さから冷陰極放電管に封入されたガスの圧力を計算する。この簡便な従来の方法により、測定器と同程度の精度でガスの圧力を測定することができる。
【０００８】
冷陰極放電管が長くなるほど冷陰極放電管内を流れる電流が小さくなるので、高輝度を得るには封入されたガスの圧力を低くしなければならない。よって、所望の性能を有する長い冷陰極放電管を得るためには、封入されたガスの圧力を高精度で管理する必要がある。
【０００９】
ガラスバルブを立てた状態で気泡の長さを測定する上記の従来の方法では、ガラスバルブの長さや径によって、測定されたガスの圧力がばらつき、実際の圧力と異なる場合がある。したがって、この方法ではガスの圧力を高精度に測定できない。よって、測定された圧力の誤差を考慮して冷陰極放電管の寿命や輝度を設定しなければならず、この方法では、圧力を高精度に管理する必要のある長い冷陰極放電管を作製することは困難である。
【特許文献１】特許第３２４１７５０号公報
【特許文献２】特開平８−１０５９３２号公報
【発明の開示】
【００１０】
放電管は、バルブと、バルブ内に封入されたガスと、バルブ内に設けられた電極とを有する。バルブは長手方向に延び、長手方向に沿って互いに反対側に配列された第１の端部と第２の端部とを有する。この放電管のバルブの第１の端部を液体中に漬けた状態で液体を第１の端部からバルブ内に浸入させることにより、ガスよりなる気泡をバルブ内に発生させる。バルブの長手方向を水平に維持しながら、気泡の長手方向での長さを測定する。気泡の測定された長さに基づいて放電管でのガスの圧力を算出する。
【００１１】
この方法により、簡便にかつ高精度で放電管のバルブに封入されたガスの圧力を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は実施の形態による放電管１の概略図である。放電管１は例えば冷陰極放電管である。放電管１は、バルブ２と、バルブ２内に挿入された電極４Ａ、４Ｂと、電極４Ａ、４Ｂをバルブ２にそれぞれ取り付けるビード５Ａ、５Ｂと、バルブ２内に封入されたガス６とを備える。バルブ２はガラスやセラミック等の透明の絶縁部材よりなり、長手方向２Ａに延びる管形状を有する。バルブ２は長手方向２Ａに配列されて互いに反対側の端部３Ａ、３Ｂを有し、長手方向２Ａに沿った内寸長さＬ１を有する。バルブ２は、内寸長さＬ１に渡って均一の断面を有する。実施の形態では、バルブ２は長手方向２Ａに延び、長さＬ１に渡って内径が一定の円筒形状を有する。電極４Ａ、４Ｂはビード５Ａ、５Ｂをそれぞれ介してバルブ２に溶着して取り付けられている。ビード５Ａ、５Ｂはバルブ２と同じ材料よりなる。ガス６はネオン・アルゴン等の不活性ガスである。ガス６の圧力を測定する目的で内部が見えるように、バルブ２には蛍光体は塗布されていない。しかし、ガス６の圧力を測定ない製品としての放電管１では、バルブ２の内部には蛍光体が塗布されていてもよい。電極４Ａ、４Ｂはそれぞれ、バルブ２の外部に位置する外部リード線と、バルブ２に封着される内部リード線と、バルブ２の内部に位置するホロー電極よりなる。外部リード線はニッケル等からなる。内部リード線はタングステン等からなる。ホロー電極はニッケルやニオブ等からなる。
【００１３】
次に、放電管１に封入されたガス６の圧力の測定方法について説明する。図２と図３は放電管１のガス６の圧力の測定方法を示す概略図である。
【００１４】
まず、図２に示すように、端部３Ａが端部３Ｂより上方に位置させた状態で、放電管１の端部３Ｂを槽７Ａに収容されている水等の液体７に完全に漬ける。端部３Ｂが液体７に完全に漬かっている状態で、電極４Ｂとビード５Ｂが除去できる程度の位置でバルブ２の外周部をニッパー等の工具を用いて破壊し、端部３Ｂからバルブ２内に液体７を浸入させる。
【００１５】
端部３Ｂから液体７が浸入すると、ガス６が液体７を介して大気圧で押されて端部３Ａ付近で気泡２０となる。
【００１６】
端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７Ａから取り出し、その状態で気泡２０（ガス６）の圧力が安定するまで放置する。例えば、バルブ２の長さＬ１が９００ｍｍ、内径２．４ｍｍである場合には３分以上放置する。この時間は長さＬ１が大きくなるのにつれて長くすることが好ましい。
【００１７】
放電管１に封入されたガス６の圧力はバルブ２の外部の大気圧よりも低く、さらに液体７は毛細管現象によってバルブ２の内部に留まる。したがって、バルブ２が槽７Ａから取り出されても、気泡２０が移動して端部３Ｂからガス６と液体７は流出しない。したがって、破壊された端部３Ｂを液体７に漬けていなくとも、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持するだけで気泡２０（ガス６）の圧力を安定化できる。
【００１８】
次に、図３で示すように、気泡２０にバルブ２の外部から液体７を介して空気が入らないようにかつ気泡２０に電極４Ａが入らないように、バルブ２を水平に置いたままで、すなわち長手方向２Ａが水平になるようにバルブ２を配置したままで、気泡２０の長手方向２Ａの長さＬ２を測定する。長さＬ２は操作者がモーゼル形やＣＭ形のノギスを用いて測定することができる。
【００１９】
気泡２０の長さＬ２は詳細には以下のように測定する。図４はバルブ２で発生している気泡２０の拡大図である。気泡２０は、端部３Ａに向いている端面２０Ａと、端面２０Ａの反対側で端部３Ｂに向いている端面２０Ｂを有する。気泡２０の端面２０Ａ、２０Ｂは長手方向２Ａに配列されている。気泡２０の端面２０Ａは液体７の表面張力によりバルブ２の端部３Ａに向かって突出している凸面である。凸面である端面２０Ａは頂点１２０Ａと外縁２２０Ａとを有する。気泡２０の端面２０Ｂは液体７の表面張力によりバルブ２の端部３Ｂに向かって突出している凸面である。凸面である端面２０Ｂは頂点１２０Ｂと外縁２２０Ｂとを有する。気泡２０の直径は、端面２０Ａ、２０Ｂの外縁２２０Ａ、２２０Ｂからバルブ２の内径よりも縮小し始める。気泡２０の長さＬ２は、端面２０Ａの頂点１２０Ａと端面２０Ｂの外縁２２０Ｂの長手方向２Ａに沿った距離である。または、気泡２０の長さＬ２は、端面２０Ｂの頂点１２０Ｂと端面２０Ａの外縁２２０Ａの長手方向２Ａに沿った距離である。
【００２０】
図５は気泡２０の長さＬ２を測定器具１３で測定する方法を示す。測定器具１３はノギスである。測定器具１３は、目盛りが刻まれて長手方向１３Ｅに延びる本尺１３Ｄと、本尺１３Ｄの先端１３Ｃから本尺１３Ｄと直角に延びるジョウ１３Ａと、本尺１３Ｄからジョウ１３Ａと平行に延びるジョウ１３Ｂとを有する。ジョウ１３Ａはジョウ１３Ｂに対向する測定面１１３Ａを有する。ジョウ１３Ｂはジョウ１３Ａに対向する測定面１１３Ｂを有する。本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅとバルブ２の長手方向２Ａとを互いに平行にした状態で、ジョウ１３Ａの測定面１１３Ａを気泡２０の端面２０Ａの頂点１２０Ａに位置させ、かつジョウ１３Ｂの測定面１１３Ｂが気泡２０の端面２０Ｂの外縁２２０Ｂに位置するようにジョウ１３Ｂを移動させる。その後、操作者は本尺１３Ｄの目盛を読み取って長さＬ２を測定する。
【００２１】
操作者が測定器具１３を保持すると、測定器具１３がバルブ２に対して方向Ｒ１に変位し、測定器具１３の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅをバルブ２の長手方向２Ａと平行に維持できなくなる場合がある。これにより、気泡２０の長さＬ２を測定することが困難になり、測定された長さＬ２に誤差が含まれる。
【００２２】
図６は気泡２０の長さＬ２を他の測定器具１５で測定する方法を示す。測定器具１５はノギスである。図６において、図５に示す測定器具１３と同じ部分には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。測定器具１５は、図５に示す測定器具１３の本尺１３Ｄとジョウ１３Ａ、１３Ｂに、放電管１（バルブ２）を固定するための治具１６Ａ、１６Ｂをさらに有する。治具１６Ａはジョウ１３Ａの裏面に設けられている。治具１６Ｂは、本尺１３Ｄの先端１３Ｃの反対側の端部１５Ｂに取り付けられている。治具１６Ａ、１６Ｂは、バルブ２の外径Ｈ１とほぼ同じ厚みＴ１を有する直方体形状を有する。治具１６Ａ、１６Ｂは、長手方向１３Ｅに平行でかつバルブ２に対向するように構成された面１１６Ａ、１１６Ｂをそれぞれ有する。
【００２３】
気泡２０の長さＬ２を測定するために、水平に置かれたバルブ２の外面に治具１６Ａ、１６Ｂの面１１６Ａ、１１６Ｂを当接させる。面１１６Ａ、１１６Ｂは測定器具１５の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅに平行であり、かつ面１１６Ａ、１１６Ｂが同一平面上に位置している。したがって、面１１６Ａ、１１６Ｂをバルブ２に当接させることでバルブ２の長手方向２Ａを本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅと平行にすることができる。この状態で、図５に示す測定器具１３と同じ方法で気泡２０の長さＬ２を測定する。測定器具１５は、図５に示す方向Ｒ１に変位しにくいので、気泡２０の長さＬ２をより高精度に測定することができる。
【００２４】
以下に、測定された気泡２０の長さＬ２から放電管１のバルブ２に封入されているガス６の圧力を算出する方法について説明する。ガス６の圧力Ｃ１（気圧）はバルブ２の長手方向２Ａでの内寸長さＬ１と気泡２０の長手方向２Ａでの長さＬ２により次式で算出できる。
Ｃ１＝Ｌ２／Ｌ１  …（式１）
また、１気圧は７６０Ｔｏｒｒなので、ガス６の圧力Ｃ（Ｔｏｒｒ）は以下の式で表される。
Ｃ＝（Ｌ２／Ｌ１）×７６０  …（式２）
ガス６の圧力と体積の関係は気温により変わる。より高精度にガス６の圧力を算出するために、気温に依存する気温定数Ｙを式１や式２で算出された圧力Ｃ、Ｃ１に掛けて補償された高精度の圧力Ｐ、Ｐ１をそれぞれ算出する。具体的には、ガス６の圧力Ｐ（Ｔｏｒｒ）と圧力Ｐ１（気圧）は以下の式で表される。なお、１（Ｔｏｒｒ）は１３３．３２２（Ｐａ）である。
Ｐ１＝Ｙ×Ｃ１＝Ｙ×Ｌ２／Ｌ１  …（式３）
Ｐ＝Ｙ×Ｃ＝Ｙ×（Ｌ２／Ｌ１）×７６０  …（式４）
気温Ｘとそれに対応する気温定数Ｙを図８に示す。気温定数Ｙは気温Ｘ（℃）により以下の式で定義される。
Ｙ＝−０．００３×Ｘ＋１．０７７４
実施の形態では、液体７は水であるが、バルブ２内の気泡２０を容易に測定するために、液体７は着色されていてもよい。また、実施の形態では気泡２０の長さＬ２をノギスである測定器具１３または測定器具１５で測定している、より高い精度で長さＬ２を得るために、レーザー測定器等の他の測定器具で長さＬ２を測定してもよい。
【００２５】
このように、実施の形態による測定方法により、気温の影響を考慮してガス６の圧力を高価なガス圧測定器を使用せずに簡便にかつ高精度で測定することができる。
【００２６】
次に、実施の形態における放電管１のガス６の圧力の測定方法を用いた放電管１の製造方法について説明する。
【００２７】
図７は放電管１の製造装置の概略図であり、特にバルブ２へのガス６の封入装置１００１を示す。まず、バルブ２の内周面に蛍光体を塗布する。バルブ２の端部３Ａ、３Ｂに電極４Ａ、４Ｂをそれぞれ挿入する。電極４Ａ、４Ｂにはビード５Ａ、５Ｂがそれぞれ嵌められている。ビード５Ｂはバルブ２に完全に溶着されて端部３Ｂを封止する。ビード５Ａはバルブ２の外部から熱しながら締め付けられて、通気性を有するように端部３Ａに仮に溶着される。その後、電磁弁１０、１１が閉じられた状態でバルブ２の端部３Ａを封入装置１００１のヘッド８に装着する。電磁弁１０が開かれると、端部３Ａを通して真空系９によりバルブ２内の空気が排出され、電磁弁１０が閉じられる。ガス封入系１２のガス圧設定を決定する。その後、電磁弁１１が開らかれて、端部３Ａを通して、決定されたガス圧設定に基づいてガス６をバルブ２に送る。その後、水銀をバルブ２内に入れて、ビード５Ａをバルブ２の端部３Ａと完全に溶着し、放電管１へのガス６を封入する工程が終了する。
【００２８】
上記の製造方法で得られた放電管１のバルブ２内のガス６の圧力を上記の方法で測定する。測定された圧力に基づき、ガス封入系１２のガス圧設定を調整する。すなわち、ガス６の所定の圧力よりも測定された圧力が低い場合には、ガス６の圧力が高くなるようにガス圧設定を調整する。また、ガス６の所定の圧力よりも測定された圧力が高い低い場合には、ガス６の圧力が低くなるようにガス圧設定を調整する。その後、上記の製造方法で別の放電管１を製造する。このように、測定された圧力に基づき、ガス封入系１２のガス圧設定を調整することで、ガス６の所定の圧力と、実際にバルブ２内に封入されるガス６の圧力との誤差を小さくすることができる。上記の測定方法によりガス６の圧力Ｐを短時間で測定できので、放電管１の量産過程において随時ガス６の圧力を測定して圧力設定を調整することができ、したがって、バルブ２に所定の圧力でガス６を封入することができる。このように、実施の形態によるガス６の圧力の測定方法を含む製造方法で製造された放電管１は、バルブ２内にガス６を高精度に所定の圧力で封入されているので、確実に所望の性能を有する。
【００２９】
（実施例１）
上記の製造方法により気温２５℃で放電管１の試料１〜３を作製した。これらの試料のバルブ２の長手方向２Ａの内寸長さは８９６ｍｍである。ガス６は１０体積％のアルゴンと９０体積％のネオンとを含有する。ガス封入系１２のガス圧設定を６０Ｔｏｒｒと入力した。バルブ２の内部がよく見えるように、バルブ２の内周面には蛍光体を塗布しなかった。得られた放電管１の試料１〜３の端部３Ｂを槽７Ａ内の液体７中で破壊してバルブ２内に液体７を入れ、端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７から取り出した。その後、ガス６の気泡２０が安定するまで３分間放置した。その後、（１）バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態と、（２）端部３Ａを端部３Ｂより上方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを立てて維持して気泡２０がバルブ２の上部に位置した状態と、（３）端部３Ａを端部３Ｂより下方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを立てて維持して気泡２０がバルブ２の下部に位置する状態とで、図５に示すように気泡２０の長さＬ２を操作者がノギスで測定した。測定された気泡２０の長さと、測定された長さの平均値と、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１と、式４で算出されたガス６の圧力Ｐと、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ１を図９に示す。
【００３０】
図９に示すように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した気泡２０の長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は６１．３Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は６５．６Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ１は５６．１Ｔｏｒｒであった。
【００３１】
端部３Ａが上方に位置する状態では、バルブ２の傾きによって気泡２０の長さＬ２が変化する。また、重力により気泡２０の下方に位置する液体７の部分が重力で引かれて、長さＬ２が大きくなる。したがって、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１と、ガス圧設定で設定した圧力と長さＬ２より算出した圧力Ｐの誤差がともに大きく、ガス６の圧力を高精度に測定できない。
【００３２】
端部３Ａが下方に位置する状態では、バルブ２内に浸入して留まっている液体７が重力に引かれて気泡２０を押すので、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ１は状態（１）から状態（３）のなかでは最も小さい。しかし、液体７で気泡２０が押されて長さＬ２が短くなるので、設定した圧力と長さＬ２より算出した圧力Ｐとの誤差が最も大きい。
【００３３】
バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態では、気泡２０にかかる液体７の圧力が重力の影響を受けないので、状態（１）から状態（３）のなかで最も高精度にガス６の圧力を測定できる。
【００３４】
（実施例２）
上記の製造方法により気温２５℃で放電管１の試料４〜８を作製した。これらの試料のバルブ２の長手方向２Ａの内寸長さは８９６ｍｍである。ガス６は１０体積％のアルゴンと９０体積％のネオンとを含有する。ガス封入系１２のガス圧設定を４０Ｔｏｒｒと入力した。バルブ２の内部がよく見えるように、バルブ２の内周面には蛍光体を塗布しなかった。得られた放電管１の試料４〜８の端部３Ｂを槽７Ａ内の液体７中で破壊してバルブ２内に液体７を入れ、端部３Ｂから液体７が浸入してバルブ２の内部が液体７で満たされた後に、バルブ２を槽７から取り出した。その後、ガス６の気泡２０が安定するまで３分間放置した。その後、（１）バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態と、（２）端部３Ａを端部３Ｂより上方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを垂直に維持して気泡２０がバルブ２の上部に位置した状態と、（３）端部３Ａを端部３Ｂより下方に位置するようにバルブ２の長手方向２Ａを垂直に維持して気泡２０がバルブ２の下部に位置する状態とで、図６に示すように気泡２０の長さＬ２を操作者が測定器具１５で測定した。測定された気泡２０の長さと、測定された長さの平均値と、測定された長さの最大値と最小値の差Ｄ２と、式４で算出されたガス６の圧力Ｐと、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ２と、算出された圧力の最小値と最小値の差Ｄ３と、算出された圧力の平均値Ｐａｖｅ２とガス圧設定で設定された圧力との誤差Ｅ２を図１０に示す。
【００３５】
図１０に示すように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した気泡２０の長さの最大値と最小値の差Ｄ２は０．５ｍｍであった。端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さの最大値と最小値の差Ｄ２は１．１ｍｍであった。端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さの最大値と最小値の差Ｄ２は１．３ｍｍであった。このように、バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持して測定した気泡２０の長さの差Ｄ２は、状態（１）から状態（３）のうちで最も小さく、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持して測定した長さの差Ｄ２は状態（１）から状態（３）のうちで最も大きい。
【００３６】
実施例２ではバルブ２を固定する治具１６Ａ、１５Ｂを備えた測定器具１５によって気泡２０の長さを測定する。状態（１）から状態（３）の各状態において、実施例２で測定された気泡２０の長さの差Ｄ２は、実施例１の測定器具１３を用いて測定した長さの差Ｄ１より小さい。例えば、状態（１）の実施例１での差Ｄ１は２．６ｍｍであったが、状態（１）の実施例２での差Ｄ２は０．４２ｍｍに減少し、測定精度が向上している。
【００３７】
バルブ２の長手方向２Ａを水平に維持した状態（１）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は３８．４７Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが上方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（２）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は４１．６９Ｔｏｒｒであり、端部３Ａが下方に位置するように長手方向２Ａを垂直に維持した状態（３）で測定した長さＬ２により算出した圧力の平均値Ｐａｖｅ２は３６．０１Ｔｏｒｒであった。ガス圧設定で設定したガス６の圧力と平均値Ｐａｖｅ２との誤差Ｅ２について、状態（１）から状態（３）のうちで状態（１）での誤差Ｅ２が最も小さい。
【００３８】
バルブ２を固定する治具１６Ａ、１６Ｂを有する測定器具１５では、測定器具１５の本尺１３Ｄの長手方向１３Ｅとバルブ２の長手方向２Ａとを平行に維持することができるので、バルブ２が方向Ｒ１に変位しにくい。したがって、測定器具１３に比べて、測定器具１５により気泡２０の長さＬ２を高精度に測定することができ、ガス６の圧力を高精度に算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による測定方法により、放電管のバルブに封入されたガスの圧力を高精度で測定でき、所望の輝度と寿命を有する長い放電管が得られるので、大型液晶テレビジョン等の光源として用いられる冷陰極型、誘電体型、熱陰極型等の放電管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態における放電管の概略図
【図２】実施の形態における放電管のバルブに封入されたガスの圧力の測定方法を示す概略図
【図３】実施の形態における放電管のバルブに封入されたガスの圧力の測定方法を示す概略図
【図４】図３に示すバルブの拡大図
【図５】図４に示すバルブ内に発生した気泡の長さを測定器具で測定する方法を示す図
【図６】図４に示す気泡の長さを他の測定器具で測定する方法を示す図
【図７】実施の形態における放電管の製造装置の概略図
【図８】実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定に用いる気温定数を示す図
【図９】実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定結果を示す図
【図１０】実施の形態における測定方法で測定されたガスの圧力の測定結果を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１    放電管
２    バルブ
２Ａ    長手方向
３Ａ    端部（第２の端部）
３Ｂ    端部（第１の端部）
４Ａ    電極
４Ｂ    電極
６    ガス
７    液体
１２    ガス封入系
１６Ａ    治具
１６Ｂ    治具
１５    測定器具
２０    気泡
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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