(57)【要約】【課題】  製造が容易で、かつ初期の輝度が高い冷陰極蛍光ランプの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の冷陰極蛍光ランプの製造方法は、内部に放電空間１１が形成されたガラスバルブ１と、放電空間１１に封入された放電媒体と、ガラスバルブ１の内面に形成された蛍光体層２と、放電空間１１に配置された電極３１とを具備し、電極３１の外周面に近接する蛍光体層２上に金属層５が形成された冷陰極蛍光ランプの製造方法において、ガラスバルブ１の外側から高周波加熱コイル６５で電極３１を加熱し、電極３１の外周面に形成された被膜４をスパッタさせることにより、金属層５を形成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電空間が形成されたガラスバルブと、前記放電空間に封入された放電媒体と、前記ガラスバルブの内面に形成された蛍光体層と、前記放電空間に配置された電極とを具備し、前記電極の外周面に近接する前記蛍光体層上に金属層が形成された冷陰極蛍光ランプの製造方法において、
前記ガラスバルブの外側から金属加熱手段で前記電極を加熱し、前記電極の外周面に形成された被膜をスパッタさせることにより、前記金属層を形成することを特徴とする冷陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記金属加熱手段は高周波加熱コイルであることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項３】
先端から０．５ｍｍ以内の前記電極の外周面に前記被膜を形成し、前記被膜を前記電極の先端よりも前記ガラスバルブの管軸方向中央側にスパッタさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷陰極蛍光ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビやパーソナルコンピュータなどのバックライトに用いられる冷陰極蛍光ランプを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バックライトには冷陰極蛍光ランプが使用されている。冷陰極蛍光ランプは、希ガスや水銀などの放電媒体が封入されるとともに、内面に蛍光体層が形成されたガラスバルブ内部に電極が配置されて構成されている。
【０００３】
冷陰極蛍光ランプは、バックライト内部などの暗黒空間に長時間放置された場合の始動特性、いわゆる暗黒始動特性が悪いという欠点がある。これは、暗黒空間では、放電開始に必要な初期電子が供給されないことが原因である。そこで、暗黒始動特性を改善すべく、特許文献１〜５のように、電極付近のガラスバルブの内表面または蛍光体層上に金属層を形成した発明が提案されている。その金属層の形成には、エージングによるスパッタや塗布などの方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３６８１３号公報
【特許文献２】特開２００５−２３５６４９号公報
【特許文献３】特開２００１−７６６１７号公報
【特許文献４】特開２００６−１１４２９３号公報
【特許文献５】特開平９−３２６２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エージングによるスパッタによって金属層を形成する方法では、スパッタさせるために長時間、高電流を流す必要があるため、初期の輝度が低下するという問題がある。一方、塗布によって金属層を形成する方法では、作業性、位置関係の調整に難がある等の問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、製造が容易で、かつ初期の輝度が高い冷陰極蛍光ランプの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の冷陰極蛍光ランプの製造方法は、内部に放電空間が形成されたガラスバルブと、前記放電空間に封入された放電媒体と、前記ガラスバルブの内面に形成された蛍光体層と、前記放電空間に配置された電極とを具備し、前記電極の外周面に近接する前記蛍光体層上に金属層が形成された冷陰極蛍光ランプの製造方法において、前記ガラスバルブの外側から金属加熱手段で前記電極を加熱し、前記電極の外周面に形成された被膜をスパッタさせることにより、前記金属層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、容易に製造でき、かつ初期の輝度が高い冷陰極蛍光ランプの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の冷陰極蛍光ランプについて図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプについて説明するための断面図である。
【００１０】
本実施の形態の冷陰極蛍光ランプは、例えば硼珪酸ガラスなどの硬質ガラスからなるガラスバルブ１により放電容器が形成されている。ガラスバルブ１の内部には放電空間１１が形成されており、放電空間１１にはネオンＮｅとアルゴンＡｒの混合ガスからなる希ガスと水銀Ｈｇが封入されている。また、ガラスバルブ１の内面には、例えばＲＧＢの３波長蛍光体からなる蛍光体層２が形成されている。
【００１１】
ガラスバルブ１の両端部には、電極マウント３が封着されている。電極マウント３は、電極３１、インナーリード３２、アウターリード３３及びビーズガラス３４で構成されている。
【００１２】
電極３１は、先端側、すなわちガラスバルブ１の管軸方向中央側に開口、後端側に底を有するカップ状であり、互いの開口が対向するように放電空間１１の両端に一対配置される。その際、ガラスバルブ１の内周面との隙間をｄとしたとき、ｄ≦０．３０ｍｍ、好適にはｄ≦０．２０ｍｍ（下限は接触しない程度）とし、グロー放電を電極３１の内表面で発生させるようにするのが望ましい。なお、電極材料としては、ニッケル、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、レニウムから選択された一種の金属、焼結体、又はそれらを主体とする合金を使用することができる。インナーリード３２は、例えばモリブデンやコバール（鉄、ニッケル、コバルトの合金）からなり、一端は電極３１に接合され、他端はガラスバルブ１を介して外部に導出される。アウターリード３３は、例えば、ジュメット線（銅で被覆された鉄＋ニッケル合金線）からなり、一端がインナーリード３２と接合される。ビーズガラス３４は、インナーリード３２の外周面に形成され、ガラスバルブ１の端部に封着される。したがって、ガラスバルブ１と同じ材料からなることが望ましい。
【００１３】
そして、電極３１の外周面には被膜４、蛍光体層２上には金属層５が形成されている。この被膜４および金属層５について、図２、図３を参照してさらに詳しく説明する。図２は、図１の一点鎖線で示したＸ部分の拡大図、図３は、図１の二点鎖線で示したＹ−Ｙ’部分の断面図である。
【００１４】
被膜４は、電極３１の先端側の外周面に全周にわたって形成された膜である。その材料としては、電子放出性に優れたセシウムの化合物、亜鉛、アルミニウムまたはジルコニウムの酸化物などを用いることができる。金属層５は、被膜４をスパッタさせることにより形成された層である。そのため、被膜４が形成された電極３１の外周面に近接する蛍光体層２上、すなわち電極３１の外周面と対面する範囲付近の蛍光体層２上に形成される。また、金属層５は、主に被膜４を構成する材料によって構成される。
【００１５】
なお、金属層５は、電極３１の先端よりもガラスバルブ１の管軸方向中央側に突出形成されるのが望ましい。暗黒中でも１００ｍｓｅｃ以内で始動させることができ、暗黒始動時間が数百ｍｓｅｃ程度である突出形成していない場合よりも、格段に暗黒始動特性を改善することができるためである。ただし、突出させすぎると、非発光長が長くなるというデメリットがある。したがって、金属層５の形成範囲は、電極３１の先端と金属層５との距離をＬとしたとき、０＜Ｌ≦１．０ｍｍであるのが望ましい。金属層５をこのような形成範囲にするには、被膜４の電極３１外周面上の形成位置を調整すればよく、電極３１の先端と被膜４との距離をＤとしたとき、０≦Ｄ≦０．５ｍｍになるように設定すればよい。
【００１６】
ここで、本発明の冷陰極蛍光ランプの製造方法、特に金属層５の形成方法について図４、図５を参照して説明する。
【００１７】
まず、ガラスバルブ１を縦に配置して、塗布などの方法で被膜４を電極３１の外周面に形成した電極マウント３を、図４（ａ）のようにガラスバルブ１の一端に封着する。次に、ガラスバルブ１の開口側から、アウターリード３の後端側に膨出部３３１、電極３１の外周面に被膜４が形成された電極マウント３を電極間距離が所望の位置になるようにガラスバルブ１内に配置したのち、径大部３３１付近のガラスバルブ１をバーナー６１で加熱して縮径部１ａを形成し、（ｂ）のように径大部３３１を縮径部１ａで支持させる。また、縮径部１ａよりも上側に縮径部１ｂを形成し、水銀ディスペンサー７を開口側から入れて、（ｃ）のように水銀ディスペンサー７を縮径部１ｂで支持させる。そして、ガラスバルブ１の開口端に脱ガス・ガス導入装置８を設置し、（ｄ）のように放電空間１１の脱ガスおよびアルゴン−ネオンの混合ガスを導入する。その後、（ｅ）のように縮径部１ｂよりも上側をバーナー６３で加熱し、（ｆ）のようにガラスバルブ１の他端にチッピング部１ｃを形成して、仮の封止を行う。
【００１８】
次に、図５（ａ）のように水銀ディスペンサー７を高周波加熱コイル６４によって加熱し、水銀をガラスバルブ１内に拡散したのち、（ｂ）のように被膜４の形成付近の電極３１を高周波加熱コイル６５（金属加熱手段）によって加熱する。この被膜４の加熱工程では、電極３１の温度が被膜４の融点にまで上昇すると、一点鎖線Ｚの拡大図に示したように、被膜４がスパッタすることにより、対面する蛍光体層２上付近に金属層５を形成することができる。ここで、金属加熱手段とは、ガラスを介しても主に金属のみを加熱可能な手段である。
【００１９】
その後、ビーズガラス３４付近のガラスバルブ１の部分１ｄを（ｃ）のようにバーナー６６で加熱して、（ｄ）のようにガラスバルブ１の他端側も封止し、最後に残余の部分を取り除くことで、（ｅ）のように冷陰極蛍光ランプを実現することができる。
【００２０】
下記に本発明の冷陰極蛍光ランプの実施例の一仕様を示す。
【００２１】
ガラスバルブ１；硼珪酸ガラス、内径＝２．０ｍｍ、外径＝３．０ｍｍ、全長＝約２００ｍｍ、隙間ｄ＝０．１５ｍｍ、
放電媒体；ネオンＮｅ＋アルゴンＡｒ＝６０ｔｏｒｒ、水銀Ｈｇ、
蛍光体層２；３波長蛍光体、
ビーズガラス３４；硼珪酸ガラス、
電極３１；ニッケル、カップ状、外径＝１．７ｍｍ、内径＝１．５ｍｍ、
インナーリード３２；モリブデン、直径＝０．８ｍｍ、
アウターリード３３；ジュメット、直径＝０．６ｍｍ。
【００２２】
ビーズガラス３４；硼珪酸ガラス、
被膜４；硫酸セシウム（Ｃｓ２ＳＯ４）、軸方向形成長＝３．０ｍｍ、距離Ｄ＝０ｍｍ、
金属層５；図５（ｂ）の方法により形成、軸方向形成長＝３．２ｍｍ、突出長Ｌ＝０．１ｍｍ。
【００２３】
高周波加熱によって金属層を形成したのち、通常のエージング（８ｍＡ、３０分）を経た本実施例のランプと、特許文献１に記載のようなエージング（２０ｍＡ、３０分）によって金属層を形成した従来のランプとで輝度を比較する試験を行った。その結果、本実施例のランプの輝度を１００％としたとき、従来のランプの輝度は９８％前後であることがわかった。従来の方法は、高電流のエージングによって電極に形成した被膜をスパッタさせて金属層を得る方法であり、そのエージングによって希ガス、水銀の消耗、蛍光体の劣化が発生したことが、従来の方法の所期輝度の低下の原因と考えられる。
【００２４】
また、蛍光体層の内面に直接、金属層を塗布する従来の方法では、内径が小さいガラスバルブでは金属層を形成することが難しく、また電極に対する金属層の形成位置や電極間距離を好適な関係に調整するのが難しい等の問題がある。これに対し、本実施例の方法は、金属層の形成および位置関係の調整も容易である。
【００２５】
したがって、本実施の形態では、ガラスバルブ１の外側から高周波加熱コイル６５によって電極３１を加熱し、電極３１の外周面に形成された被膜４をスパッタさせることにより、金属層５を形成することにより、金属層５を容易に形成することできるとともに、長時間高電流を流すエージング工程も必要がないため初期の輝度が高い冷陰極蛍光ランプを実現することができる。
【００２６】
また、電極３１の先端と被膜４との距離をＤとしたとき、０≦Ｄ≦０．５ｍｍとなるように被膜４を電極３１の外周面に形成し、被膜４を電極３１の先端よりもガラスバルブ１の管軸方向中央側にスパッタさせることで、電極３１の先端と金属層５との距離をＬとしたとき、０＜Ｌ≦１．０ｍｍとなるように金属層５を蛍光体層２上に形成することができるため、暗黒始動特性に優れ、かつ無効発光長が短い冷陰極蛍光ランプを実現することができる。
【００２７】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００２８】
被膜４は、金属層５を形成する上では必要だが、冷陰極蛍光ランプにおいては必ずしも必要ない。すなわち、図６のように完成したランプにおいては、電極３１の外表面に存在していなくてもよい。このようなランプは、例えば、高周波加熱コイル６５で電極４１を加熱して被膜４をスパッタさせる工程で、電極３１を長時間、高温で加熱し、被膜４を全てスパッタさせることで実現することができる。
【００２９】
また、被膜４を金属加熱手段によってスパッタさせて金属層５を形成するタイミングは、図５の（ｂ）のタイミングに限らず、図４（ｄ）の放電空間１１の脱ガス後であればどのタイミングでもよく、例えば希ガス導入前や水銀拡散前であってもよい。
【００３０】
金属層５は、図７のように、少なくとも一部、特に電極３１の先端付近の金属層５が蛍光体層２上に形成されていればよく、残部はガラスバルブ１上に形成されていてもよい。また、金属層５は、図３のように全周に形成する必要はなく、図７のように全周のうち一部であってもよい。
【００３１】
また、金属層５は、両方の電極３１付近に形成する必要はなく、片方のみでもよい。ただし、片方のみに形成する場合には、高圧側となる電極３１側に金属層５を形成するのが望ましい。
【００３２】
金属加熱手段としては、高周波加熱コイルに限らず、ＹＡＧレーザーやＣＯ２レーザーなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプについて説明するための断面図。
【図２】図１の一点鎖線で示したＸ部分の拡大図。
【図３】図１の二点鎖線で示したＹ−Ｙ’部分の断面図。
【図４】本発明の冷陰極蛍光ランプの製造方法について説明するための図。
【図５】本発明の冷陰極蛍光ランプの製造方法について説明するための図。
【図６】本発明の冷陰極蛍光ランプの第１の変形例について説明するための図。
【図７】本発明の冷陰極蛍光ランプの第２の変形例について説明するための図。
【図８】本発明の冷陰極蛍光ランプの第３の変形例について説明するための図。
【符号の説明】
【００３４】
１  ガラスバルブ
１１  放電空間
２  蛍光体層
３  電極マウント
３１  電極
３２  インナーリード
３３  アウターリード
３４  ガラスビーズ
４  被膜
５  金属層
６５  高周波加熱コイル
【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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