(57)【要約】【課題】冷陰極蛍光放電管の蛍光膜を均一且つ迅速に形成する。【解決手段】冷陰極蛍光放電管の蛍光膜を形成する際に、加圧された蛍光液（２）を収容する供給装置（４）のコネクタ（５）にガラス管（３）を接続して、ガラス管（３）を水平に保持し、供給装置（４）からコネクタ（５）及びガラス管（３）の一方の開口端（６）を通り他方の開口端（７）付近まで加圧された蛍光液（２）を圧入し、ガラス管（３）の内壁に均一な厚さの蛍光膜を形成する。水平に保持されたガラス管（３）内に蛍光液（２）を円滑に圧入できると共に、水平に保持したガラス管（３）を回転させて蛍光膜を形成する次工程に円滑に移行することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された蛍光液を収容する供給装置のコネクタにガラス管を接続して、前記ガラス管を水平に保持する工程と、
前記供給装置から前記コネクタ及び前記ガラス管の一方の開口端を通り他方の開口端付近まで加圧された前記蛍光液を前記ガラス管内に供給する工程と、
前記ガラス管の内壁に均一な厚さの蛍光膜を形成する工程とを含むことを特徴とする冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法。
【請求項２】
前記ガラス管の他方の開口端付近に配置したセンサにより、前記ガラス管に圧入された蛍光液の先端部を検知して、感知信号を前記センサから発生する工程と、
前記センサの感知信号により前記供給装置からの蛍光液の供給を停止する工程とを含む請求項１に記載の冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法。
【請求項３】
前記蛍光膜を形成する工程は、前記ガラス管の他方の開口端付近まで蛍光液が流入した前記ガラス管を中心軸周りに回転させる工程と、
前記蛍光液が前記ガラス管の内壁に塗布された後に前記ガラス管の回転を停止する工程とを含む請求項１に記載の冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法。
【請求項４】
前記蛍光液を圧入する工程は、前記供給装置内に収容された蛍光液を加圧する工程と、
前記供給装置と前記コネクタとの間に設けられたバルブ装置を開弁して、前記供給装置から前記コネクタを通じて前記ガラス管の一端から前記ガラス管内に蛍光液を圧入する工程と、
前記ガラス管の他端付近に蛍光液が到達したとき、前記バルブ装置を閉弁する工程とを含む請求項１〜３の何れか１項に記載の冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法。
【請求項５】
蛍光液を収容する容器と、該容器内の蛍光液に圧力を加える加圧装置と、前記容器に接続された一端を有するパイプと、該パイプの他端に接続された入口及び水平に配置されたガラス管が装入される出口を備えたコネクタと、前記パイプを連通又は遮断するバルブ装置とを備え、
前記バルブ装置を開弁したとき、前記容器内の加圧された蛍光液が前記パイプ及び前記コネクタを通り前記ガラス管内に圧入されることを特徴とする蛍光液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法及び蛍光液供給装置に関し、詳細には、水平に配置したガラス管内に蛍光液を圧入してガラス管の内壁に蛍光膜を均一な厚さで形成できる蛍光放電管の蛍光膜形成法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希ガス及び水銀蒸気からなる放電用ガスが充填されたガラス管の内部に一対の電極が対向して配置され且つガラス管の内壁に蛍光膜が被覆された冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ  Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）等の放電管は、従来から液晶ディスプレイのバックライト用光源等として広く使用されている。冷陰極蛍光放電管は、ガラス管と、ガラス管の両端側に配置された一対の電極と、電極に接続されてガラス管の外部に導出された一対の端子とを有する。ガラス管の内壁には蛍光膜が形成され、水銀ガスと希ガスがガラス管内に気密に充填される。一対の電極間に電圧を印加すると、一方の電極から電子が放出され、ガラス管内の水銀原子に電子が衝突して紫外線を発生する。この紫外線は、ガラス管の内壁に形成された蛍光膜で可視光線に波長変換される。
【０００３】
冷陰極蛍光放電管のガラス管の内壁に蛍光膜を形成する際に、蛍光液をガラス管内に吸引して被着させる公知の方法を図３に示す。この方法は、蛍光体とバインダと溶剤とを混合してなる蛍光液（２）を収容器（１）内に収容し、蛍光液（２）の上方にガラス管（３）を垂直状態に保持する。次に、図示しない真空ポンプを使用してガラス管（３）の上端からガラス管（３）内の空気を吸引し、蛍光液（２）内に浸漬したガラス管（３）の下端からガラス管（３）内に蛍光液（２）を真空吸引することができる。この方法では、蛍光膜中での蛍光体の分布ムラが比較的少ない良質な蛍光被膜を形成できる利点がある。
【０００４】
蛍光液（２）は、酢酸ブチル又はエチルアルコール等の溶剤に蛍光粒子とニトロセルロース等のバインダとを適度の粘度に配合した混合液であり、蛍光液（２）の粘度はガラス管（３）内面に塗布した場合の蛍光被膜の厚みを考慮して決定される。また、ガラス管（３）内面に均一の厚みに蛍光液（２）を塗布して、蛍光放電管全体に均一な輝度を確保するため１．３５以上の比重で蛍光液（２）を作成する必要がある。しかしながら、内径３．０ｍｍ以下の細管で形成されるガラス管（３）の下端部に液溜まりや円周方向又は風紋模様の膜ムラが発生し蛍光被膜の均一塗布が困難になる。蛍光液（２）の比重を１．３５未満に減少すれば、ガラス管（３）内壁への均一膜厚塗布が容易となる反面、蛍光被膜塗布量が著しく減少して膜厚さが薄くなり輝度が低下する欠点がある。
【０００５】
例えば、下記特許文献１は、ガラス管の下端部の液溜まりや円周方向又は風紋模様の膜ムラを防止し、均一な蛍光被膜をガラス管の内面に塗布する方法を示す。この方法では、赤、青、緑の蛍光体粒子と溶剤とを混合し、比重が１．３〜１．６、粘度が９．８〜１６１．７ｍＰａ・秒で３０℃以上の蛍光液を直立したガラス管内の上方に吸引し、吸引動作停止後に自然降下させて蛍光被膜を塗布する。
【０００６】
また、下記特許文献２は、生産速度をあまり遅くせずに、蛍光ランプ用バルブの内部に蛍光体液を注入でき、蛍光体液の塗布範囲の精度を向上できる蛍光ランプの製造装置を示す。この蛍光ランプの製造装置は、管軸を上下方向に向けて配置した蛍光ランプ用バルブの下側を閉塞する閉塞部材と、蛍光体液を内部に溜める蛍光体液タンクと、蛍光体液タンクの底部に設け、蛍光体液を通過させる開孔部を形成してバルブの上側から蛍光体液を注入するノズルと、蛍光体液タンクの内側に配置され、切換え動作によりノズルを上側から閉塞及び開放する弁と、弁の下側に設けられ、上側よりも下側が細径に形成され、ノズルの開孔部に挿入可能な挿入部とを具備する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−４５３２９公報（図１、第３頁）
【特許文献２】
特開平１１−４５６５４号公報（図１、第３頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蛍光液（２）を吸入して蛍光膜を形成するとき、ガラス管（３）の内径又は長さの相違により最適な吸引力及び吸引時間が異なるため、製造の管理が煩雑であり、生産性も低下する欠点がある。特に、内径の大きいガラス管（３）では、蛍光液（２）の吸引速度が遅くなりやすく、短時間で蛍光膜を形成できない問題があった。更に、垂直に保持したカラス管（３）の内壁に蛍光液（２）を塗布した後に、垂直状態のままガラス管（３）を回転させると、ガラス管（３）の内壁に均一な厚みで蛍光膜を形成できなかった。均一な蛍光膜の回転塗布形成工程を行うために、水平方向にガラス管（３）の姿勢を一度変更し、その状態を保持してから回転し搬送するため、生産性を向上できない問題があった。また、垂直状態のガラス管（３）に蛍光液（２）を押圧注入すると、ガラス管（３）の下端に蛍光液（２）が付着し、チャックに蛍光体が詰まって頻繁に交換を必要として生産性が低下する。
【０００９】
そこで、本発明は、短時間で容易にガラス管内に蛍光液を供給できる冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法及び蛍光液供給装置を提供することを目的とする。また、本発明は、水平状態に配置したガラス管内に加圧した蛍光液を円滑に供給できる冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法及び蛍光液供給装置を提供することを目的とする。更に、本発明は、蛍光液にチャックが付着し難い冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法及び蛍光液供給装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法は、加圧された蛍光液（２）を収容する供給装置（４）のコネクタ（５）にガラス管（３）を接続して、ガラス管（３）を水平に保持する工程と、供給装置（４）からコネクタ（５）及びガラス管（３）の一方の開口端（６）を通り他方の開口端（７）付近まで加圧された蛍光液（２）をガラス管（３）内に供給する工程と、ガラス管（３）の内壁に均一な厚さの蛍光膜を形成する工程とを含む。水平に保持されたガラス管（３）内に蛍光液（２）を円滑に圧入できると共に、水平に保持したガラス管（３）を回転させて蛍光膜を形成する次工程に円滑に移行することができる。
【００１１】
本発明による蛍光液供給装置（４）は、蛍光液（２）を収容する容器（１０）と、容器（１０）内の蛍光液（２）に圧力を加える加圧装置（１１）と、容器（１０）に接続された一端（１３）を有するパイプ（１２）と、パイプ（１２）の他端（１４）に接続された入口（１５）及び水平に配置されたガラス管（３）が装入される出口（１６）を備えたコネクタ（５）と、パイプ（１２）を連通又は遮断するバルブ装置（１７）とを備えている。バルブ装置（１７）を開弁したとき、パイプ（１２）及びコネクタ（５）を通りガラス管（３）内に容器内（１０）から加圧された蛍光液（２）を圧入するので、バルブ装置（１７）の開弁及び閉弁によりコネクタ（５）に順次装着される一連のガラス管（３）内に蛍光液（２）を連続的に圧入することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による蛍光液供給装置及び冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法の実施の形態を図１及び図２について説明する。図１及び図２では、図３に示す箇所と同一の部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
本発明による蛍光液供給装置（４）は、蛍光液（２）を収容する金属製又は樹脂製の容器（収容タンク）（１０）と、容器（１０）内の蛍光液（２）に圧力を加える加圧装置（１１）と、容器（１０）に接続された一端（１３）を有するパイプ（１２）と、パイプ（１２）の他端（１４）に接続された入口（１５）及び水平に配置されたガラス管（３）が装入される出口（１６）を有するコネクタ（５）と、パイプ（１２）を連通又は遮断するバルブ装置（１７）とを備えている。略円筒状に形成された容器（１０）の上部に配置された加圧装置（１１）は、容器（１０）の上部内側に圧縮空気を導入し、容器（１０）内に設けられた押圧部材を通じて蛍光液（２）に所定の圧力を加える圧縮空気導入装置（図示せず）を備えている。圧縮空気の導入により、容器（１０）内に収容される蛍光液（２）の液面レベルに無関係に常時所与のレベルの正圧が蛍光液（２）に付与され加圧される。パイプ（１２）の他端（１４）は、コネクタ（５）の入口（１５）に連結され、コネクタ（５）の出口（１６）は、コネクタ（５）に装着されたガラス管（３）に接続される。パイプ（１２）の一端（１３）は、容器（１０）の下部に設けられた図示しない連絡孔に接続される。
【００１４】
図示しないが、蛍光液供給装置（４）は、容器（１０）内に収容された蛍光液（２）を撹拌する撹拌装置が容器（１０）内に設けられる。撹拌装置は、容器（１０）内で回転する回転羽根と、回転羽根を所定の速度で回転させるモータと、モータ駆動用電源とを備えている。蛍光体とバインダと溶剤とを混合してなる蛍光液（２）中に含まれる蛍光体は比較的比重が大きいため、蛍光液（２）を撹拌しないと蛍光体が自重により沈殿する。本実施の形態では、収容タンク内の蛍光液（２）の撹拌により蛍光体の沈殿を防止し且つ拡散させるので、所望濃度の蛍光体を含有する蛍光液（２）をガラス管（３）内に安定して注入することができる。
【００１５】
樹脂製のチューブにより形成され、可撓性を有するパイプ（１２）の略中央部にバルブ装置（１７）が設けられる。バルブ装置（１７）は、可撓性のパイプ（１２）を径方向内側に押し潰して、パイプ（１２）を閉塞して、蛍光液（２）の流れを遮断するピンチングバルブを有する。ガラス管（３）の他方の開口端（７）付近に配置されるセンサ（８）は、ガラス管（３）内を流入する蛍光液（２）の先端部を検出するホトカプラ（光電変換素子）を有する。
【００１６】
図２に示すように、コネクタ（５）は、入口（１５）と出口（１６）とを連絡する貫通孔（１８）と、出口（１６）付近で貫通孔（１８）の周囲に形成されたテーパ面（１９）とを備えている。コネクタ（５）の入口（１５）から貫通孔（１８）内にパイプ（１２）が装入され、コネクタ（５）の出口（１６）から貫通孔（１８）内に一方の開口端（６）が装入されるガラス管（３）は、水平に保持される。
【００１７】
冷陰極蛍光放電管を構成するガラス管（３）の内面に蛍光膜を形成する際に、まず加圧された蛍光液（２）を収容する供給装置（４）のコネクタ（５）にガラス管（３）を接続して、ガラス管（３）を水平に保持する。本実施の形態では、図１に示すように、ガラス管（３）を水平方向に保持する状態で、ガラス管（３）内に蛍光液（２）を押圧注入する点において、図３に示す従来の蛍光膜の形成方法と異なる。
【００１８】
次に、供給装置（４）とコネクタ（５）との間に設けられたバルブ装置（１７）を開弁して、供給装置（４）内に収容された蛍光液（２）をコネクタ（５）を通じてガラス管（３）内に圧入する。このとき、蛍光液（２）は、供給装置（４）からコネクタ（５）及びガラス管（３）の一方の開口端（６）を通り他方の開口端（７）付近まで圧入されるが、バルブ装置（１７）を開弁したとき、容器（１０）内の加圧された蛍光液（２）がパイプ（１２）及びコネクタ（５）を通りガラス管（３）内に圧入されるので、バルブ装置（１７）の開弁及び閉弁によりコネクタ（５）に順次装着される細径の一連のガラス管（３）内に蛍光液（２）を連続的に圧入することができる。
【００１９】
パイプ（１２）の内径がガラス管（３）の内径より大きいと、蛍光液（２）中の蛍光体が沈殿し、蛍光体の含有率が相対的に少ない蛍光体の上澄み部分がパイプ（１２）からガラス管（３）に注入され、蛍光体の均一な濃度分布で且つ均一な厚みで安定な蛍光膜をガラス管（３）の内壁に被覆することができないが、本実施の形態では、ガラス管（３）は、パイプ（１２）と略同一の内径を有するので、パイプ（１２）からガラス管（３）内に蛍光液（２）が円滑に流入すると共に、蛍光液（２）中の蛍光体がパイプ（１２）内で沈殿したり、ガラス管（３）の内壁に形成される蛍光膜の蛍光体分布にムラが生じることが防止される。
【００２０】
ガラス管（３）内を流入し、ガラス管（３）の他端付近に到達した蛍光液（２）の先端部はセンサ（８）により検知され、センサ（８）は感知信号を発生する。センサ（８）が発生する感知信号は、バルブ駆動装置（１７）に供給されて、バルブ装置（１７）を閉弁し、蛍光液（２）の先端部を検出するセンサ（８）の出力により供給装置（４）からの蛍光液（２）の供給を停止する。このように、バルブ装置（１７）とセンサ（８）とを使用してガラス管（３）内への蛍光液（２）の注入開始及び注入停止が行われる。
【００２１】
その後、蛍光液（２）を硬化させてガラス管（３）の内壁に均一な厚さの蛍光膜を形成するが、蛍光膜を形成する際に、図２に示すように、ガラス管（３）をコネクタ（５）から軸方向外側に移動させて、ガラス管（３）をコネクタ（５）から外す。その後、ガラス管（３）を支持装置（２３）上に回転可能に支持し、ガラス管（３）の他方の開口部（７）付近を回転駆動装置（２０）に接続する。回転駆動装置（２０）は、電動機（２１）と、電動機（２１）に設けられた図示しない減速装置に駆動接続され且つガラス管（３）の他方の開口端（７）を把持するチャック（２２）とを備えている。電動機（２１）によりチャック（２２）を回転すると、他方の開口端（７）付近まで蛍光液（２）が流入したガラス管（３）を中心軸周りに高速回転させ、蛍光液（２）をガラス管（３）の内壁全体に均一に塗布し、蛍光液（２）がガラス管（３）の内壁に均一に塗布された後にガラス管（３）の回転が停止される。本発明者の実験では、ガラス管（３）の内壁に蛍光液（２）を塗布した後、ガラス管（３）を水平に保持し、管軸周りにガラス管（３）を高速回転させると、蛍光液（２）中に含まれる蛍光体が遠心力によってガラス管（３）の内壁に強く付着され、回転塗布形成工程により比較的厚く且つ均一な厚さの安定な蛍光膜をガラス管（３）の内壁に形成できることが判明した。
【００２２】
本発明の前記実施の形態は変更が可能である。例えば、ワンショットづつ必要量の蛍光液（２）をガラス管（３）内に圧入するシリンジポンプを供給装置（４）として使用してもよい。シリンジポンプは手動型でも電動型でもよい。バルブ装置（１７）は、ピンチングバルブ以外の種々の開閉弁を使用できる。樹脂又は金属の硬質管でパイプ（１２）を形成して、センサ（８）の感知信号に応答するソレノイドで作動される電動のバルブ装置（１７）をパイプ（１２）に取付けてもよい。また、バルブ装置（１７）を容器（１０）の連絡孔に直接設置してもよい。
【００２３】
従って、本発明の実施の形態では、下記の作用効果が得られる。
［１］  水平に保持するガラス管（３）内に蛍光液（２）を円滑に圧入できると共に、水平に保持したガラス管（３）を回転させて蛍光膜を形成する次工程に円滑に移行することができる。
［２］  所与の圧力で蛍光液（２）をガラス管（３）内に押圧注入して、吸引方法に比較して短時間で且つ容易に蛍光液（２）を細いガラス管（３）内に圧入できる。
［３］  ガラス管（３）に蛍光液（２）を押圧注入して蛍光液（２）を形成するため、種々の内径、長さを有する異なるガラス管（３）に安定した注入速度で蛍光液（２）を注入できる。
［４］  容器（１０）を有する供給装置（４）に接続された複数本のコネクタ（５）に夫々ガラス管（３）を装着して、複数本のガラス管（３）に同時に蛍光液（２）を注入でき、且つ注入速度も実質的に低下しないので生産性に優れる。
［５］  水平方向に保持して蛍光液（２）を押圧注入されるガラス管（３）を水平状態に維持したまま、後工程で連続して蛍光液（２）の回転塗布形成工程を行えるので、生産性に優れ且つ生産設備の簡略化も可能である。
［６］  ガラス管（３）を水平に保持して押圧注入し且つセンサ（８）によって蛍光液（２）の注入状態を感知するため、ガラス管（３）の端部を把持するチャック（２２）及びガラス管（３）の他方の開口端（７）への蛍光液（２）の付着を防止できる。
［７］  本実施の形態では、蛍光液（２）の付着によるチャック（２２）を頻繁に交換することがなく、生産性に優れる。
【００２４】
【発明の効果】
前記のように、本発明では、水平状態に配置した細いガラス管内に加圧した蛍光液を円滑に供給して、短時間で容易にガラス管内に蛍光液を供給でき、蛍光液がチャックに付着し難い冷陰極蛍光放電管の蛍光膜形成法及び蛍光液供給装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蛍光液供給装置を示す側面図
【図２】本発明の実施に使用するコネクタの部分断面図
【図３】従来の蛍光体の供給装置を示す部分断面図
【符号の説明】
（２）・・蛍光液、  （３）・・ガラス管、  （４）・・供給装置、  （５）・・コネクタ、  （６）・・一方の開口端、  （７）・・他方の開口端、  （８）・・センサ、  （１０）・・容器、  （１１）・・加圧装置、  （１２）・・パイプ、  （１３）・・一端、  （１４）・・他端、  （１５）・・入口、  （１６）・・出口、  （１７）・・バルブ装置、
【図１】
2004335241.tif 000003
【図２】
2004335241.tif 000004
【図３】
2004335241.tif 000005