JP2007265848A - 曲管蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現状設備で製作される直管ランプを用いながら従来よりも長い寸法で、かつ、任意のピッチの曲管蛍光ランプが製造できる曲管蛍光ランプの製造方法を提供する。
【解決手段】直管状の第１のランプ管１１Ａの内周面に蛍光体層を塗布形成し、第１のランプ管の一端部に電極１４を溶着し、第１のランプ管に対して、連結予定箇所１５を加熱軟化させてこの連結予定箇所に突出部１６を形成し、直管状の第２のランプ管の内周面に蛍光体層を塗布形成し、第２のランプ管に対してその一端部に電極１４を溶着し、第２のランプ管の他端部を所定のピッチのＬ字形状に曲げ加工して曲りランプ管１１Ｂを作製し、第１のランプ管の突出部に対して曲りランプ管の曲げ部分２１の先端部を溶融連結してコの字形状に連結された連結ランプ管１１Ｃを作製する工程を有する曲管蛍光ランプの製造方法。
【選択図】 図２

Description

本発明は、曲管蛍光ランプの製造方法に関する。

従来、蛍光ランプをＵ字又はコの字に、つまり曲管蛍光ランプに形成する方法として、特許第２５６１８７５号公報（特許文献１）に記載されているように、ガラス管の所定の領域を加熱・軟化させて曲げてＵ字形に成形する方法が知られている。また、特開２００５−１４９７９８号公報（特許文献２）に記載された方法も知られている。

しかしながら、これら広く知られた曲管蛍光ランプの製造方法では、曲げ寸法（ピッチ）が広すぎたり、逆に狭い寸法（ピッチ）にしか曲げることができなかったりして、任意の曲げ寸法（ピッチ）に曲げることができない問題点があった。

直下式バックライトユニットに用いられる蛍光ランプとしては、従来長らくは直管タイプの蛍光ランプが用いられていたが、近年は、バックライトユニットのコスト低減、使用本数削減、点灯効率改善などの要求から、Ｕ字形状又はコの字形状をした曲管蛍光ランプを用いた直下式のバックライトユニットに移行している。

この曲管蛍光ランプを光源とするバックライトユニットに、上述したようなＵ字管形状の曲管蛍光ランプを採用した場合、その曲げピッチによりピッチ寸法（直径）分がフレームにかかり、液晶パネルの有効画面サイズが小さくなるという問題点がある。

そこで近年では、曲り部がコの字形状をした曲管蛍光ランプの使用が増加している。上記の特許文献１には、コの字形状の曲管蛍光ランプにおいてそのコの字形状の曲り部を形成する方法として、ガラス管を離隔した位置で保持する一対のチャックと、その一対のチャックを対向する方向にチャックが片側ずつ回転移動し、コの字形に成形する部分が作る円弧を円周の一部とする仮想円の直径（円周）を基準としたインボリュート曲線に沿って回転案内する回動案内溝と、この回動案内溝に沿って回動するチャックがスライダーを介して保持し回動する回動アームにより４５度ずつ回動し、Ｌ字（９０度）形状を形成する第１のベンディング工程と、それを取り出して搬送し、再度一対のチャックに保持させ、前述した方法により回動するチャックがスライダーを介して保持し回動する回動アームにより４５度ずつ回動し、コの字に形成する第２のベンディング工程とにより形成する方法が記載されている。

しかしながら、既存設備で生産される直管のガラス管の長さには限界があるため、コの字形状蛍光ランプを直管ガラス管からベンディング加工によって製造する従来の曲管蛍光ランプの製造方法では、液晶テレビ、液晶ディスプレイの大型化に対応する大きな寸法のコの字形状の曲管蛍光ランプを製造することができない。また、盤面輝度の向上を目指し、現行の寸法（ピッチ）より短くベンディングすることはできない。また、特許文献２に記載の蛍光ランプの製造方法によれば、ランプ直径と同等のピッチから２倍程度の超短ピッチは製造可能であるが、その中間寸法のベンディングができない。

既存設備では、直径φ３ｍｍ管の直管ガラス管に対して最小ベンディング加工を施した場合、ピッチ８ｍｍ、直径φ４ｍｍ管に対して最小ベンディング加工を施した場合でもピッチ１５ｍｍが限界である。ただし、量産性を考慮した場合、それぞれプラス５ｍｍの余裕幅を持たせた曲げピッチが必要である。

他方において、蛍光ランプが長尺管になればなるほど、そのランプ管の内面に蛍光体を塗布形成する時において塗り始め部分と塗り終わり部分とで蛍光体の膜厚に差が生じ、この結果としてランプ全体の明るさが低下することになる問題点もある。また、蛍光ランプが長尺管になればなるほど、上記蛍光体の塗布時において塗り始め部分と塗り終わり部分とで、ＲＧＢの蛍光体色素の比重の違いによりランプ軸方向に色度ズレが生じる問題点もある。
特許第２５６１８７５号公報 特開２００５−１４９７９８号公報

本発明は、上述の従来の曲管蛍光ランプの製造方法の技術的課題に鑑みてなされたもので、現状設備で製作される直管ランプを用いながら従来よりも長い寸法のコの字形状の曲管蛍光ランプ及び機構的に曲げることのできない任意のピッチの曲管蛍光ランプを製造できる曲管蛍光ランプの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明の曲管蛍光ランプの製造方法は、直管状の第１のランプ管の内周面に蛍光体層を塗布形成する工程と、前記第１のランプ管の一端部に電極を溶着する工程と、前記第１のランプ管に対して、連結予定箇所を加熱軟化させて当該連結予定箇所に突出部を形成する工程と、直管状の第２のランプ管の内周面に蛍光体層を塗布形成する工程と、前記第２のランプ管に対してその一端部に電極を溶着する工程と、前記第２のランプ管の他端部を所定のピッチのＬ字形状に曲げ加工して曲りランプ管を作製する工程と、前記第１のランプ管の前記突出部に対して前記曲りランプ管の曲げ部分の先端部を溶融連結してコの字形状に連結された連結ランプ管を作製する工程と、前記連結ランプ管の内部に放電媒体を封入する工程と、前記連結ランプ管の余剰部分を除去して曲管蛍光ランプを得る工程とを有することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の曲管蛍光ランプの製造方法において、前記第１、第２のランプ管それぞれの外径はφ３ｍｍ〜φ４ｍｍ、内径はφ２ｍｍ〜φ３ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の曲管蛍光ランプの製造方法において、前記第１、第２のランプ管を連結するときに、それらに塗布形成されている蛍光体層の蛍光体の塗り始め部分と塗り終わり部分とを互いに逆にして連結することを特徴とするものである。

本発明の曲管蛍光ランプの製造方法によれば、現状設備で作製される直管ランプを用いながら従来よりも長い寸法のコの字形状の曲管蛍光ランプを製造することができ、また、機構的に曲げることのできない任意のピッチの曲管蛍光ランプを製造することができる。

以下、本発明に実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、一般的な曲管蛍光ランプを光源とするバックライトユニットの構造を示している。曲管蛍光ランプを光源とするバックライトユニットは、下側に反射シート１を配置し、この反射シート１の上に曲管蛍光ランプ２を必要本数、本実施の形態では３本配置し、これらの曲管蛍光ランプ２の両端を樹脂ホルダー３Ａにて保持し、また各曲管蛍光ランプ２の曲り部側も樹脂ホルダー３Ｂにて保持し、この複数本の曲管蛍光ランプ２の表側に光を拡散させて輝度の均斉化を図る拡散板４を配し、これらの各要素をバックフレーム５とフロントフレーム６とで構成されるバックライト筐体７内に収容している。そして曲管蛍光ランプ２への給電のためにバックフレーム５の背面側に高周波電源としてのインバータ７を絶縁シート８を介して配置している。

このようなバックライトユニットに使用する曲管蛍光ランプ２は、図２〜図４に示した製造方法によって製造される。本実施の形態の曲管蛍光ランプの製造方法は、まず現状の設備を利用して直管ランプ管１１Ａを作製し、その内周面には蛍光体層を塗布形成する（工程ｉ）。例えば、全長７５０ｍｍ対応設備及び１２００ｍｍ対応設備を利用して長尺管を作製する。この設備で作製される長尺管の直管ランプ管を２本又は複数本を後述する本実施の形態の製造方法にて連結することにより、横置きで３２インチ以上の大型画面にも対応できるような曲管蛍光ランプを製造できる。

次に、作製した直管ランプ管１１Ａの上部の余剰部として除去する予定の部分の下端位置と、水銀ゲッタ１９の挿入予定箇所の下端位置とをバーナーによって加熱軟化させてくびれ１２，１３を付ける（工程ii）。続いて、直管ランプ管１１Ａの下端開口部に電極ブロック１４を挿入し、バーナーで加熱溶融させて溶着し、ランプ管１１Ａの下端部を封止する（工程iii，iv）。

続いて、工程ivまでで得たくびれ１２，１３が付けられ、下端に電極ブロック１４が溶着されている直管ランプ管１１Ａに対して、連結予定箇所１５を加熱軟化させながら当該直管ランプ管１１Ａに対してエア、窒素等の気体を吹き込み、連結予定箇所１５に吹き込まれた気体による内圧によって突出部１６を形成する（工程ｖ〜vii）。

他方、工程ｉにて作製した別の直管ランプ管に対してその下端に電極ブロック１４を加熱溶着し、この直管ランプ管の上端部近くを図３、図４に示す工程によりバーナー２０にて加熱曲げ加工し、必要ピッチに合わせた曲げ部分２１が形成されたＬ字形状の曲りランプ管１１Ｂを作製する。尚、上記直管ランプ１１Ａと曲りランプ管１１Ｂについては、例えば、直管蛍光ランプ１１Ａに対しては内周面に蛍光体層の塗布形成時に下側（塗り始め側）に位置させた端部に電極ブロック１４を溶着し、逆に曲りランプ管１１Ｂについては蛍光体層の塗布形成時に上側（塗り終わり側）に位置させた端部に電極ブロック１４を溶着し、あるいはその逆にする。

次に、図２の工程viii〜ixに示すように、突出部１６が形成された直管ランプ管１１Ａと曲げ部分２１が形成された曲りランプ管１１Ｂとを、連結予定部分が向い合うように保持した状態で突出部１６と曲げ部分２１の先端部分とをバーナーで加熱溶融し、両者を連結する。これにより、連結部１７にてランプ管１１Ａ，１１Ｂが連結されてコの字形状になった連結ランプ管１１Ｃが得られる。

この後は、通常の蛍光ランプの製造工程により、連結ランプ管１１Ｃに対して排気を行い、放電媒体となる不活性ガスを封入し（工程ｘ）、水銀ゲッタ１９を挿入して封止し（工程xi〜xii）、水銀ゲッタ１９を高周波加熱して水銀蒸気を連結ランプ管１１Ｃ内に導入する（工程xiii〜xiv）。そしてこの水銀蒸気の封入後に、下側のくびれ１２から余剰部１４を加熱溶断して除去し、曲管蛍光ランプ１１を得る（工程xv，xvi）。

本実施の形態の曲管蛍光ランプの製造方法によれば、図３、図４に示した工程で曲りランプ管１１Ｂを作製するときに曲げ部分２１の長さを任意に調整することができ、この結果、この曲りランプ管１１Ｂと直管ランプ管１１Ａとを連結することで、図５（ａ），（ｂ）に示すように任意のピッチＰＡ，ＰＢ（ＰＡ＞ＰＢ）に連結された、直管ランプ管の長さとほぼ同等の長さまでの任意の長さの曲管蛍光ランプ１１を得ることができる。

このように本実施の形態の曲管蛍光ランプの製造方法によれば、既存の設備にて作製された直管ランプ管１１Ａ，１１Ｂを連結して長尺の曲管蛍光ランプ１１を作製するので、大型液晶ディスプレイ、大型液晶テレビに使用されるバックライト用ランプを低コストで作製することができる。しかも、管径により対応不可能な短い曲げピッチにもランプ長に関係なく対応ができる。また、直管を曲げてコの字形状にするのではなく、一端部をＬ字形状に曲げ加工して得た曲りランプ管１１Ｂと直管ランプ管１１Ａとの２本の蛍光ランプ管をつなげてコの字形状の曲管蛍光ランプ１１を作製するのに、蛍光体の塗り始め側となる端部と塗り終わり側となる端部とを互い反転させて連結することにより、１２００ｍｍ、１５００ｍｍの長尺の直管ランプ管を曲げ加工して曲管蛍光ランプを作製するよりもランプ軸方向の色度ズレを低減でき、同時に、蛍光体膜厚の差に起因する輝度の均斉度の不揃いも防止でき、輝度分布をより均一化でき、蛍光体層の厚膜化によって明るさも向上できる。

一般的な曲管蛍光ランプを光源として採用するバックライトユニットの分解斜視図。 上記バックライトユニットに使用する曲管蛍光ランプの製造方法の１つの実施の形態の工程図。 上記バックライトユニットに使用する曲管蛍光ランプの製造方法の１つの実施の形態において、曲りランプ管の作製工程を示す工程図その１。 上記バックライトユニットに使用する曲管蛍光ランプの製造方法の１つの実施の形態において、曲りランプ管の作製工程を示す工程図その２。 本発明の１つの実施の形態の曲管蛍光ランプの製造方法により任意のピッチの曲管蛍光ランプが得られることを示す説明図。

符号の説明

１１ 曲管蛍光ランプ
１１Ａ 直管ランプ管
１１Ｂ 曲りランプ管
１１Ｃ 連結ランプ管
１４ 電極
１６ 突出部
１７ 連結部
２１ 曲げ部分

Claims (3)

1. 直管状の第１のランプ管の内周面に蛍光体層を塗布形成する工程と、
   前記第１のランプ管の一端部に電極を溶着する工程と、
   前記第１のランプ管に対して、連結予定箇所を加熱軟化させて当該連結予定箇所に突出部を形成する工程と、
   直管状の第２のランプ管の内周面に蛍光体層を塗布形成する工程と、
   前記第２のランプ管に対してその一端部に電極を溶着する工程と、
   前記第２のランプ管の他端部を所定のピッチのＬ字形状に曲げ加工して曲りランプ管を作製する工程と、
   前記第１のランプ管の前記突出部に対して前記曲りランプ管の曲げ部分の先端部を溶融連結してコの字形状に連結された連結ランプ管を作製する工程と、
   前記連結ランプ管の内部に放電媒体を封入する工程と、
   前記連結ランプ管の余剰部分を除去して曲管蛍光ランプを得る工程とを有することを特徴とする曲管蛍光ランプの製造方法。
2. 前記第１、第２のランプ管それぞれの外径はφ３ｍｍ〜φ４ｍｍ、内径はφ２ｍｍ〜φ３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の曲管蛍光ランプの製造方法。
3. 前記第１、第２のランプ管を連結するときに、それらに塗布形成されている蛍光体層の蛍光体の塗り始め部分と塗り終わり部分とを互いに逆にして連結することを特徴とする請求項１又は２に記載の曲管蛍光ランプの製造方法。
   
   

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