(57)【要約】【課題】長尺のガラス管内部において、水銀を内部全体に充分且つ均一に拡散させることができて、光特性を向上できると共に、長寿命化を図ることができる冷陰極蛍光灯の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】一対の主電極４，４が封止され且つ水銀ペレット８から放出された水銀ｇが一方の主電極４の近傍位置に留まっている状態のガラス管１を搬送方向に対して直交方向に支持した状態で搬送する搬送手段１０と、該搬送手段１０の搬送途中に設けられ、ガラス管１全体を加熱する加熱炉１１とを備えた冷陰極蛍光灯の製造装置において、一方の主電極４の近傍位置に留まっている水銀ｇを加熱炉１１に搬入される前段において加熱する予備加熱手段１３を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主電極が封止され且つ水銀ペレットから放出された水銀が一方の主電極の近傍位置に留まっている状態のガラス管を搬送方向に対して直交方向に支持した状態で搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送途中に設けられ、ガラス管全体を加熱する加熱炉とを備えた冷陰極蛍光灯の製造装置において、一方の主電極の近傍位置に留まっている水銀を加熱炉に搬入される前段において加熱する予備加熱手段を備えたことを特徴とする冷陰極蛍光灯の製造装置。
【請求項２】
前記予備加熱手段は、加熱炉の前段において複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光灯の製造装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、水銀が留まっている側とは反対側のガラス管の端部が搬送方向の下流側に位置するよう、ガラス管を斜めに支持して搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷陰極蛍光灯の製造装置。
【請求項４】
一対の主電極が封止され且つ水銀ペレットから放出された水銀が一方の主電極の近傍位置に留まっている状態のガラス管を加熱炉内に搬入して、ガラス管全体を加熱する加熱工程を備えた冷陰極蛍光灯の製造方法において、一方の主電極の近傍位置に留まっている水銀を加熱炉に搬入される前段において加熱する予備加熱工程を備えたことを特徴とする冷陰極蛍光灯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置の光源に使用される冷陰極蛍光灯の構成要素であるガラス管を一端部側に水銀が供給された状態で加熱し、該水銀をガラス管の内部全体に蒸散させることを目的とした冷陰極蛍光灯の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の液晶表示装置の普及率が高くなっており、該液晶表示装置の光源に使用される冷陰極蛍光灯の長さは長くなる傾向にある。また冷陰極蛍光灯は、製造過程で封入された水銀が内部全体に充分に拡散した状態となっていることが求められている。
【０００３】
従来のこの種の冷陰極蛍光灯は、図２に示す如く、内面に蛍光被膜２が形成されると共に、内部に希ガスが封入されたガラス管１と、該ガラス管１の両端部を封止するためのガラスビード３が固着された一対の主電極４，４とから構成されているのが一般的である。
【０００４】
主電極４は、その外周にガラスビード３が固着された金属棒５と、ガラス管１の両端部内に配置された各金属棒５の対向端部に、カシメや溶接などによって取り付けられた電極６とから構成されている。
【０００５】
金属棒５は、ガラスビード３を境界にして、ガラス管１の内部に封入される封入線部５ａと、外部に引き出される引き出し線部５ｂとを備えている。
【０００６】
つぎに従来の冷陰極蛍光灯の製造方法について説明する。例えば、図２（ａ）に示すように、ガラス管１の一端部に、ガラスビード３を介して一方の主電極４を封止すると共に、ガラス管１の他端部側の所定位置に他方の主電極４をガラスビード３を介して仮止めする。その後、複数の金属と水銀とが化合された水銀ペレットとしての水銀含浸焼結体８をガラス管１の他端部側に供給（内挿）した上で、他端部側より内部を排気し真空状態にした後、不活性ガスを少量内封し該他端部を加熱して閉塞し、該他端部と他方の主電極４との間に水銀放出室７を形成する。
【０００７】
そして、水銀放出室７の部分を加熱装置９で加熱することによって、水銀ペレット８から水銀ｇが放出される。その後水銀放出室全体を加熱すると、放出された水銀ｇは、水銀ｇ自体が温度の低い方へ移動する性質を有していることから、図２（ｂ）に示すように、仮止めされた他方の主電極４とガラス管１の内周面との間隙を通って他方の電極６付近に移動する。
【０００８】
その後、仮止めしたガラスビード３付近をバーナーＢで加熱溶解して閉塞した後、ガラス管１の他端部をチップオフし、水銀放出室７の部分を切除する。
【０００９】
続いて、図３に示すように、ガラス管１をメッシュコンベア１０にその幅方向に沿って載置して加熱炉１１内に搬入し、ガラス管１全体を加熱して、水銀ｇをガラス管１内に蒸散させる。
【００１０】
その後、ガラス管１を加熱炉１１から外部へ搬出し、ガラス管１の全体を冷やす。この際、蒸散した水銀ｇが水銀粒としてガラス管１の内周面の全体に付着するようになって、冷陰極蛍光灯１２が完成する。
【００１１】
また、他の従来の冷陰極蛍光灯の製造方法としては、ガラス管１に、ニッケル、チタン、タンタルなどの金属微粉末を焼結した金属焼結体と水銀とを加熱処理によって化合させて構成された水銀放出機構体を内挿して、水銀をガラス管１内に拡散させるものも公知になっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３４０７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の冷陰極蛍光灯の製造方法の場合、ガラス管１の他端部側に、水銀ペレット８が内挿される水銀放出室７を形成すると共に、該水銀放出室７のみを加熱しているので、他方の電極６の近傍位置が温度差の生じる境界部位になってしまう。このため、水銀ｇは他方の電極６側に移動した際にこの位置で留まりやすくなる。その結果、水銀ｇがガラス管１の他端部側に留まった状態での加熱炉による加熱処理となるため、蒸散される水銀ｇは反対側の端部にまで充分に行き届かず（水銀ｇがガラス管１の内部全体に充分且つ均一に拡散されず）、冷陰極蛍光灯１２の光特性及び寿命に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。この状況はガラス管１が長尺であればあるほど顕著になるという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、長尺のガラス管内において、水銀を内部全体に充分且つ均一に拡散させることができて、光特性を向上できると共に、長寿命化を図ることができる冷陰極蛍光灯の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る冷陰極蛍光灯の製造装置は、一対の主電極が封止され且つ水銀ペレットから放出された水銀が一方の主電極の近傍位置に留まっている状態のガラス管を搬送方向に対して直交方向に支持した状態で搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送途中に設けられ、ガラス管全体を加熱する加熱炉とを備えた冷陰極蛍光灯の製造装置において、一方の主電極の近傍位置に留まっている水銀を加熱炉に搬入される前段において加熱する予備加熱手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この場合、予備加熱手段によって、一方の主電極の近傍に位置している水銀が、ガラス管の中心部側に移動し、あるいは、分散されて一部が他端部側に移動した状態となってから、加熱炉によってガラス管を全体的に加熱するため、蒸散された水銀がガラス管の内部全体に行き渡りやすくなる。即ち、ガラス管が長尺であっても、内部に供給された水銀が内部全体に充分且つ均一に拡散されやすくなるため、輝度バランスがよくて良好な光特性が得られると共に、長寿命化を図ることができるようになる。
【００１６】
また本発明によれば、前記予備加熱手段を、加熱炉の前段において複数設けるような構成を採用することもできる。
【００１７】
この場合、ガラス管がどんなに長尺であっても、水銀の全部又は一部をガラス管内の所望の位置（水銀を蒸散させた際に、水銀がガラス管の内部全体に行き渡りやすくなる位置）に移動させることができる。即ち、一つの予備加熱手段による水銀の移動量に限度があっても、例えば予備加熱手段を多段的に配置することにより、水銀の移動量を増やす（制御する）ことが可能となる。
【００１８】
また本発明によれば、前記搬送手段を、水銀が留まっている側とは反対側のガラス管の端部が搬送方向の下流側に位置するよう、ガラス管を斜めに支持して搬送させるような構成を採用することもできる。
【００１９】
この場合、水銀が溜まっている側とは反対側のガラス管の端部（即ち、水銀が供給された側とは反対側のガラス管の端部）が、先に加熱炉から外部に搬出されて冷却されることになり、水銀の移動が促進されて、より一層効果が上がる。
【００２０】
また、本発明に係る冷陰極蛍光灯の製造方法は、一対の主電極が封止され且つ水銀ペレットから放出された水銀が一方の主電極の近傍位置に留まっている状態のガラス管を加熱炉内に搬入して、ガラス管全体を加熱する加熱工程を備えた冷陰極蛍光灯の製造方法において、一方の主電極の近傍位置に留まっている水銀を加熱炉に搬入される前段において加熱する予備加熱工程を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この場合、上述したように、水銀がガラス管の内部全体に充分且つ均一に拡散されるようになるため、良好な光特性を有する長寿命の冷陰極蛍光灯を容易に製造することができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の冷陰極蛍光灯の製造装置によれば、ガラス管内に供給された水銀をガラス管の中心部側に移動させ、あるいは、該水銀を分散させて一部を他端部側に移動させるための予備加熱手段を加熱炉の前段に設けることにより、水銀を蒸散させた際に、水銀がガラス管の内部全体に行き渡りやすくなるようにしたので、水銀をガラス管の内部全体に拡散させることができ、冷陰極蛍光灯の光特性を向上できると共に、長期間性能を維持できる効果がある。
【００２３】
また、そのため、本発明の冷陰極蛍光灯の製造方法によれば、光特性がよくて、長寿命の冷陰極蛍光灯を歩留まりよく製造するのに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
本実施形態に係る冷陰極蛍光灯の製造装置につき、図１を参照して説明する。同図において、図３と同一符号は同一もしくは相当するものを示し、異なる点は、加熱炉１１の前段に予備加熱手段としての予備加熱炉１３が設けられる点と、ガラス管１がメッシュコンベア１０の幅方向に対して斜め、即ち水銀ペレット８から放出された水銀ｇが留まっている上端部よりも下端部の方が搬送方向の下流側に位置するよう載置されて搬送される点である。
【００２６】
予備加熱炉１３は、搬送方向中心に対して幅方向に偏った位置に配される加熱部１３ａを有して構成される。そして、予備加熱炉１３によって、主電極４の端部の近傍に位置する水銀ｇの一部が分散してガラス管１の中心部側にまで移動することになる。その後、ガラス管１の全体を加熱炉１１で加熱することによって、中心部側に移動した水銀ｇが蒸散してガラス管１の反対側の端部にまで移動しやすい状態になる。
【００２７】
この状態で、加熱炉１１から外部へ搬出されることになるが、この際、ガラス管１の下端部が上端部よりも先に外部に搬出されるので、下端部が先に冷却されるようになり、下端部とそれ以外の部位とに温度差が生じるようになり、水銀ｇ（の一部）がガラス管１の下端部側により一層移動しやすくなり、その結果、水銀ｇがガラス管１の内部全体に充分且つ均一に拡散されやすくなる。
【実施例】
【００２８】
上記実施形態における作用及び効果を検証すべく、発明者が行った比較検証の結果を実施例として以下に説明することとする。
【００２９】
本実施例は、予備加熱炉１３を４３０℃、加熱炉１１を３５０℃に設定し、外径３．０ｍｍ、内径２．０ｍｍ、長さ（管長）９００ｍｍの冷陰極蛍光灯を３本用意して、各冷陰極蛍光灯を図１に示すごとく斜めに搬送して加熱処理を行った後、各冷陰極蛍光灯を長手方向に６等分して、各部分（１〜６）の水銀量を測定すると共に、平均値を求める（実施例）。なお縦軸を水銀量、横軸を冷陰極蛍光灯を６等分した部分を示す。
【００３０】
【表１】
2008234977.tif 000003
【００３１】
表１に示すように、各部分（１〜６）のばらつきはあるものの、１０〜２５％の範囲内で分布していることが確認できた。
【００３２】
一方、加熱炉１１の設定温度及び冷陰極蛍光灯１２の内径、外形、長さを同じ条件にし、該各冷陰極蛍光灯１２をメッシュコンベア１０の幅方向に沿って搬送し、予備加熱手段１３を用いることなく加熱炉のみで加熱処理して水銀を蒸散させた後、上記と同様に、６等分した冷陰極蛍光灯１２の各部分の水銀量を測定する（比較例）。
【００３３】
【表２】
2008234977.tif 000004
【００３４】
表２に示すように、各部分（１〜６）のばらつきが大きく、５〜３５％の範囲に分布していることが確認できた。また、上記のようなばらつきは、管長が７００ｍｍより長くなると顕著になることが確認されている。
【００３５】
以上の実施例からも明らかなように、上記実施形態の製造方法において、加熱炉１１に搬入される前段において、ガラス管１を予備加熱することによって水銀の移動が促進されると共に、拡散作用も向上することが確認することができる。
【００３６】
なお、本発明の冷陰極蛍光灯の製造方法及び製造装置は、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。
【００３７】
例えば加熱炉１１の前段において、予備加熱手段１３を複数設置してもよいし、加熱炉１１の後段に冷陰極蛍光灯１２の他端部側を冷却する冷却手段を設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の冷陰極蛍光灯の製造方法及び製造装置は、液晶表示装置のバックライト光源に使用される冷陰極蛍光灯に対して好適で、携帯電話、パソコンは勿論、大型の液晶画面などＩＴ分野で特に有用であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷陰極蛍光灯の製造装置を示した図
【図２】（ａ）、（ｂ）は従来例の冷陰極蛍光灯の製造装置を示し、ガラス管を製造する過程において水銀ペレットを内挿する状態を示した図
【図３】ガラス管に内挿された水銀を拡散させる状態を示した図
【符号の説明】
【００４０】
１  ガラス管
２  蛍光被膜
３  ガラスビード
４  主電極
５  金属棒
５ａ  封入線部
５ｂ  引き出し線部
６  電極
７  水銀放出室
８  水銀含浸焼結体
９  加熱装置
１０  メッシュコンベア
１１  加熱炉
１２  冷陰極蛍光灯
１３  予備加熱手段
１３ａ  予備加熱炉
１３ｂ  加熱部
ｇ  水銀
【図１】
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【図２】
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【図３】
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